KR20070083858A

KR20070083858A - 락탐 중합체 유도체

Info

Publication number: KR20070083858A
Application number: KR1020077009765A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 씨. 아놀드; 월터 알. 라리도
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-08-24
Also published as: TW200626626A; AU2005292283A1; US7473738B2; JP2008514791A; EP1799724A2; CN101065407A; AR050964A1; US7956131B2; WO2006039276A2; US20070290174A1; CA2582896A1; JP4926970B2; BRPI0516856A; US20100171923A1; US20060069235A1; WO2006039276A3

Abstract

락탐 중합체를 붕수소화나트륨(NaBH₄)으로 개질시켜 하이드록실 관능 그룹을 포함하는 락탐 중합체를 수득한다. 이러한 관능 그룹은 반응성 그룹, 형광 탐침, 항미생물제, 생활성 인자 및 약제의 공유 결합에 유용하다. 수득한 물질은 의료 장치, 구체적으로 안과 장치, 보다 구체적으로 콘택트 렌즈용 부품으로서 사용된다. 당해 중합체를 기재로 한 하이드로겔은 약제 전달, 티슈 엔지니어링 및 이식 장치 영역에서 생의학 적용에도 유용하다.

락탐 중합체, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체, 환원제, 붕수소화나트륨, 하이드로겔, 의료 장치, 콘택트 렌즈.

Description

락탐 중합체 유도체{Lactam polymer derivatives}

본 발명은 락탐 중합체 유도체 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체, 당해 유도체의 제조방법 및 콘택트 렌즈, 티슈 엔지니어링(tissue engineering), 약제 전달 및 이식 가능한 장치 적용에서의 이의 용도에 관한 것이다.

폴리비닐피롤리돈, PVP, 포비돈 또는 플라스돈으로도 공지된, 폴리(N-비닐-2-피롤리돈)은 에어로졸 헤어 스프레이, 접착제, 평판인쇄 용액, 안료 분산액, 및 약제, 분산제 및 화장품 제형에 상업적으로 사용되는 수용성 중합체이다. PVP는 1939년 이래로 의약 분야에서 광범위하게 사용되어 왔다. 의약 분야에서는 PVP 3.5% 용액을 합성 혈장 용적 팽창제로서 환자에게 주입했던 제2차 세계 대전 동안에 PVP가 처음으로 사용되었다. 사람과 기타 영장류를 포함한 다양한 종들에 있어서 광범위하게 연구된 PVP의 독성은 매우 낮다. PVP는 또한 콘택트 렌즈 적용에서 내부 습윤제로서 사용되는 것으로 밝혀졌다.

PVP 필름 표면은 붕수소화나트륨으로 환원되어 필름 표면 위에 하이드록실 그룹을 형성하였다. 그러나, 하이드록실 그룹은 벌크 중합체에서는 형성되지 않았다.

폴리-N-비닐피롤리드-2-온은 유리 라디칼 개시제로서 과산화수소의 존재하에 N-비닐피롤리드-2-온을 유리 라디칼 중합시킨 다음 복합 수소화물(예: 나트륨 보라네이트 및 리튬 보라네이트)로 처리하여 분자에 2개의 동일한 반응성 그룹을 함유하도록 개질되었다. 매우 반응성인 복합 수소화물은 소량(0.5 내지 5중량%) 사용되어 폴리비닐피롤리돈의 락탐 그룹이 공격받지 않는다. 수득한 중합체는 반응성 이관능성 화합물로 쇄 연장되어 출발 중합체보다 2.5배 이상 큰 분자량을 갖는 중합체를 수득한다.

폴리비닐피롤리돈(PVP)은 생의학 적용에 오랫 동안 사용되어 왔다. PVP 유도체, 예를 들면, 하이드록실 관능화 폴리비닐피롤리돈은 반응하여 바람직한 특성을 갖는 신규한 중합체를 형성할 수 있는 중합체 주쇄를 따라 반응성 잔기를 갖는다. 폴리비닐피롤리돈 주쇄에 걸쳐서 랜덤하게 분포된 하이드록실 잔기를 갖는 하이드록실 관능화 폴리비닐피롤리돈이 여전히 요구된다.

발명의 요약

본 발명은 각각 하이드록실 관능화 락탐 중합체 또는 공중합체 유도체를 포함하는 의약 조성물 및 장치, 및 당해 중합체의 합성방법에 관한 것이다.

도 1은 플루오레세인 유도된 형광 탐침을 사용한 본 발명의 형광 표지된 중합체에 대한 발광 스펙트럼이다.

도 2는 본 발명의 플루오레세인 유도된 형광 표지된 중합체의 농도의 함수로서의 강도를 나타내는 그래프이다.

도 3a는 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트의 ¹H NMR (CDCl₃) 스펙트럼(비닐계 영역)을 나타낸다.

도 3b는 실시예 23의 반응성 락탐 중합체의 ¹H NMR (CDCl₃) 스펙트럼(비닐계 영역)을 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, "생의학 장치"는 포유 동물 조직 또는 체액 내부 또는 상부에, 바람직하게는 사람 조직 또는 체액 내부 또는 상부에 사용되도록 고안된 어떠한 제품이라도 해당된다. 이러한 장치의 예로는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 카테터, 이식편, 스텐트, 생접착제, 실런트, 안내 렌즈 및 콘택트 렌즈 등의 안과 장치가 포함된다. 바람직한 생의학 장치는 안과 장치, 특히 콘택트 렌즈, 가장 특히 실리콘 하이드로겔로 제조된 콘택트 렌즈이다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "렌즈" 및 "안과 장치"는 눈 내부 또는 상부에 위치하는 장치를 말한다. 이러한 장치는 광학 보정, 상처 보호, 약제 전달, 진단 기능성, 미용성 증진 또는 유효성 또는 이들 특성들의 조합을 제공할 수 있다. 용어 "렌즈"는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 소프트 콘택트 렌즈, 하드 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈, 눈 삽입물 및 광학 삽입물을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같이, "표면 처리 없음"은 본 발명의 장치의 외부 표면에 장치의 습윤성을 개선시키는 처리를 따로 하지 않음을 의미한다. 본 발명 때문에 선행될 수 있는 처리로는 플라즈마 처리, 그래프팅, 피복 등이 포함된다. 그러나, 개선된 습윤성 이외의 특성을 제공하는 피복, 예를 들면, 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 항미생물성 피복 및 색상 또는 기타 미용 증진의 적용이 본 발명의 장치에 적용될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, "매크로머"는 하나 이상의 중합성 말단 그룹을 갖고 중합도(DP) 범위가 10 내지 1000개의 단량체 반복 단위(이는 약 100 내지 약 100,000달톤의 수 평균 분자량에 상응함)를 갖는 정도인 저분자량 중합체이다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "단량체"는 하나 이상의 중합성 그룹을 함유하고 굴절률 검출을 사용한 겔 투과 크로마토그래피를 통하여 측정한 평균 분자량이 약 2000달톤 미만인 화합물이다.

본 발명은 티슈 엔지니어링, 약제 전달, 이식 가능한 장치, 콘택트 렌즈 및 안내 렌즈 등의 생의학 적용에 유용한, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 및 공중합체 유도체(하이드록실 중합체 유도체)를 제공한다. 하이드록실 관능화 락탐 중합체는 주쇄에 치환되거나 치환되지 않은 락탐으로부터의 반복 단위를 포함하여 락탐 그룹의 일정 비율을 중합체 주쇄에 걸쳐서 랜덤하게 분포한 하이드록시 알킬 아민으로 전환시킨다. 아민은 2급 또는 3급일 수 있다.

적합한 락탐 그룹은 치환되거나 치환되지 않은 4원 내지 7원 락탐 환을 포함한다. 적합한 치환체는 C1-3 알킬 그룹 및 아릴 그룹을 포함한다. 바람직한 락탐은 치환되거나 치환되지 않은 4원 내지 6원 락탐, 가장 바람직하게는 치환되지 않은 4원 내지 6원 락탐을 포함한다. 적합한 락탐의 예로는 N-비닐락탐, 예를 들면, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-2-피페리돈, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐-3-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3-메틸-2-피페리돈, N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-4-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-5-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-2-피페리돈, N-비닐-5,5-디메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,3,5-트리메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-5-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,4,5-트리메틸-3-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-6-메틸-2-피페리돈, N-비닐-6-에틸-2-피페리돈, N-비닐-3,5-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-4,4-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-7-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-7-에틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4,6-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5,7-트리메틸-2-카프로락탐, N-비닐말레이미드, 비닐석신이미드, 이들의 혼합물 등이 포함된다. 바람직한 락탐은 헤테로사이클릭 환의 탄소수가 4인 헤테로사이클릭 단량체를 포함한다. 매우 바람직한 비닐락탐은 N-비닐-2-피롤리돈이다.

락탐 중합체는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 적합한 공단량체는 메틸 메타크릴레이트, 메타크릴산, 스티렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, N,N-디메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드 및 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 이들의 배합물 등을 포함한다. 바람직한 공단량체는 메타크릴산, 아크릴산, 아세토니트릴 및 이들의 혼합물을 포함한다. 락탐 중합체는 락탐 단위를 약 10% 이상, 바람직하게는 약 30% 이상, 보다 바람직하게는 약 50% 이상 포함할 수 있다.

락탐 중합체를 용매에 용해하고 하나 이상의 환원제를 가한다. 수성 및 알콜성 용매를 포함하는 양성자성 용매가 사용될 수 있다. 적합한 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, n-부탄올, 1-펜탄올, 3급 아밀 알콜, 글리세롤, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 용매는 반응 혼합물 중의 모든 성분들을 기준으로 하여, 약 50 내지 약 99중량%, 바람직하게는 약 70 내지 약 90%의 양으로 사용될 수 있다.

락탐 중합체는 용매에 용해시키고 환원제를 가한다. 적합한 환원제는 알칼리 및 전이금속 붕수소화물, 예를 들면, 붕수소화나트륨(NaBH₄), 붕수소화아연, 나트륨 트리아세톡시보로하이드라이드, 비스(이소프로폭시티탄) 보로하이드라이드를 포함한다. 바람직한 환원제는 붕수소화나트륨이다. 수소화리튬 알루미늄 등의 강한 환원제 및 리튬 디이소프로필아미드 등의 강염기는 불필요한 부반응을 발생시킬 수 있어서 바람직하지 않다. 일반적으로, 중합체 주쇄를 따라 형성되는 하이드록실 그룹의 양은 환원에 사용되는 환원제의 양을 조절하여 제어할 수 있다. 환원제는 처리되는 락탐 중합체의 락탐 그룹 수를 기준으로 하여 몰 과량으로 사용한다. 환원제의 적합한 양은 락탐 그룹 1mol당 환원제 약 0.2 내지 약 1.2mol을 포함한다.

환원제는 반응 혼합물의 과도한 거품이 발생하지 않도록 조절된 방식으로 첨가하여야 한다. 약 30분 이상, 바람직하게는 약 30분 내지 약 2시간에 걸친 첨가 공정이 이용될 수 있다. 락탐 중합체의 반응이 용액 속에서 수행될 수 있다는 것은 본 발명의 이점이다. 따라서, 반응은 선택된 용매가 액체 상태인 온도에서 수행할 수 있다. 적합한 온도는 약 20 내지 약 120℃, 바람직하게는 약 40 내지 약 90℃를 포함한다. 압력은 중요하지 않으며 주위 압력이 사용될 수 있다.

반응 시간은 선택된 환원제 및 온도에 따라 변화한다. 적합한 반응 시간은 약 2일, 바람직하게는 약 4시간 내지 약 24시간을 포함한다.

적합한 촉매 또는 상 전이제가 반응을 촉진시키는 데 사용될 수 있다. 촉매는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 염화리튬 및 염화칼슘 등의 금속염, 염화세륨(III) 및 염화란탄 등의 란탄족 염 및 산화알루미늄 및 이산화망간 등의 금속 산화물을 포함한다. 적합한 상 전이제는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 할로겐화암모늄, 예를 들면, 테트라부틸 암모늄 브로마이드, 벤즈알코늄 클로라이드 등을 포함한다.

본 발명의 방법은 중합체 주쇄를 따라 반응성 하이드록실 잔기를 형성한다. 하이드록실 그룹의 형성은 하이드라이드와 락탐 카보닐 그룹과의 반응으로 수행한다. 수득한 중합체는 중합체 주쇄에 치환되거나 치환되지 않은 락탐 반복 단위 및 하이드록시 알킬 치환된 아민 반복 단위를 포함하는 하이드록실 관능화 락탐 중합체 또는 공중합체 유도체("하이드록실 중합체 유도체")이다. 하이드록실 관능기는 중합체 주쇄에 걸쳐서 랜덤하게 분포한다. 바람직한 양태에서, 중합체 주쇄를 따라 형성되는 하이드록실 그룹의 양은 락탐 중합체의 락탐 그룹의 약 1 내지 약 20mol%의 범위이다. 예를 들면, 수 평균 분자량이 100,000이고 하이드록실 그룹을 5mol% 함유하는 하이드록실 중합체 유도체는 평균 900개의 단량체성 반복 단위당 약 45개의 하이드록실 그룹을 갖는다.

하나의 양태에서, 하이드록실 중합체 유도체는 의료 장치, 예를 들면, 안과 장치 및 구체적으로 콘택트 렌즈에 대한 접착제로서 직접 사용될 수 있다. 당해 양태에서 하이드록실 중합체 유도체는 중량 평균 분자량이 약 100,000달톤 이상이다. 이러한 하이드록실 중합체 유도체의 바람직한 중량 평균 분자량은 약 150,000달톤 초과, 보다 바람직하게는 약 150,000 내지 약 2,000,000달톤, 보다 바람직하게는 약 300,000 내지 약 1,800,000달톤, 가장 바람직하게는 300,000 내지 약 1,500,000달톤이다.

또는, 본 발명의 하이드록실 중합체 유도체의 분자량은 문헌[참조: Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, N-Vinyl Amide Polymers, Second edition, Vol. 17, pgs. 198-257, John Wiley & Sons Inc.]에 기재된 바와 같이, 운동 점도 측정을 기본으로 한, K 가(K-value)로도 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로 나타내는 경우, 하이드록실 중합체 유도체의 K 가는 약 46 초과, 바람직하게는 약 46 내지 약 150이다.

또 다른 양태에서, 하이드록실 중합체 유도체는 예를 들면, 하이드록실 반응성인 생물학적 활성제와 반응하여 이식 장치로서 사용될 수 있는 중합체성 프로드럭을 형성할 수 있다. 생물학적 활성제는 하이드록실 중합체 유도체 - 제제 연결 부위의 가수분해적 분리시 중합체로부터 방출된다. 생물학적 활성제는 또한 스페이서 그룹을 통하여 하이드록실 중합체 유도체에 공유 결합될 수 있다. 생물학적 활성제는 스페이서 그룹을 시약에 또는 하이드록실 중합체 유도체를 시약에 연결시키거나 둘 모두를 연결시키는 결합의 가수분해시 방출된다. 생물학적 활성제가 본 발명에 따라 공유결합되는 경우, 이는 생리학적 조건하에 조절된 방식으로 방출될 수 있다. 프로드럭은 공액되지 않은 생물학적 활성 잔기에 대하여 하나 이상의 개선된 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 하이드록실 중합체 유도체를 사용하면 생물학적 활성 잔기가 다양한 환경(예를 들면, 위장관(GI 관))하의 분해로부터 보호될 수 있어서, 생물학적 활성제가 하이드록실 중합체 유도체의 부재시 분해되는 것보다 프로드럭 형태에서 덜 분해된다. 하이드록실 중합체 유도체에 생물학적 활성제를 연결하면 경구 투여된 생물학적 활성제를 혈류로 전달하는 효능을 경구 투여된 생물학적 활성제에 비하여 개선시킬 수 있다. 추가로, 프로드럭의 투여는 공액되지 않은 생물학적 활성제의 투여에 비하여 보다 큰 생물학적 활성제의 생체이용률을 제공할 수 있다. 공액되지 않은 생물학적 활성제에 대한 프로드럭의 개선된 특성의 기타 예는 개선된 친수성, 소수성 또는 양쪽성, 수성 환경 또는 유기 용매 중의 프로드럭의 개선된 용해성, 프로드럭의 세포 막에 대한 개선된 교차 능력, 프로드럭의 뇌 혈관 장벽을 횡단하는 개선된 능력, 프로드럭의 특정 수용체, 세포, 조직 또는 유기체를 표적화시키는 개선된 능력, 프로드럭의 개선된 약물동력학 프로파일을 포함한다. 또한, 프로드럭은 추가로 공액되지 않은 약제에 대하여 상이한 수준의 생물학적 활성을 가질 수 있다. 어떤 양태에서는, 프로드럭은 일부 또는 전체의 활성을 보유하지만, 적합한 R 그룹에 대한 공액 때문에, 생체내 분해에 덜 민감하므로, 증가된 플라즈마 반감기를 갖는다. 다른 양태에서는, 프로드럭은 공액되지 않은 제제보다 활성이 작거나 전혀 활성을 갖지 않고, 활성 약제의 가수분해 및 방출시에만 활성을 갖는다. 예를 들면, 약제를 장기간 방출하는 것이 바람직할 경우, 감소된 활성이 바람직할 수 있다.

적합한 생물학적 활성제는 하이드록실 중합체 유도체에 결합될 수 있는 어떤 것이라도 포함한다. 따라서, 실질적인 분해 또는 부반응이 발생하지 않고 하이드록실 그룹과 반응하여 공유 결합을 형성할 수 있는 생물학적 활성제가 사용될 수 있으며, 다음의 치료학적 카테고리로부터 선택될 수 있다: ACE 억제제, 항협심증제, 항부정맥제, 항천식제, 항콜레스테롤제, 항경련제, 항우울제, 지사 제제, 항히스타민제, 항고혈압 약제, 항감염제, 소염제, 항지질제, 항조제, 항구토제, 항발작제, 항갑상선 제제, 항종양 약제, 진해제, 항뇨산혈증제, 항바이러스제, 여드름 약제, 알칼로이드, 아미노산 제제, 동화 약제, 진통제, 마취제, 혈관신생 억제제, 제산제, 항관절염제, 항생제, 항응고제, 진토제, 항비만 약제, 구충제, 항정신병제, 항발열제, 항연축제, 항혈전 약제, 항불안제, 식욕 자극제, 식욕 억제제, 베타 차단제, 기관지 확장제, 심장 혈관제, 대뇌 확장제, 킬레이트화제, 콜레시스토키닌 길항제, 화학요법제, 인지 활성제, 피임제, 심혈관 확장제, 기침 억제제, 충혈제거제, 방취제, 피부과 약제, 당뇨병 약제, 이뇨제, 연화제, 효소, 적혈구조혈 약제, 거담제, 임신 촉진제, 살진균제, 위장 약제, 성장 조절제, 호르몬 대체제, 고혈당 제제, 최면제, 저혈당제, 설사제, 편두통 치료제, 광물 보충제, 점액 용해제, 마약, 신경 이완제, 신경근육 약제, NSAIDS, 영양 첨가제, 말초 혈관확장제, 프로스타글란딘, 정신작용제, 레닌 억제제, 호흡 자극제, 스테로이드, 자극제, 교감신경억제제, 갑상선 제제, 신경안정제, 자궁 이완제, 질 제제, 혈관수축제, 혈관확장제, 현기증 제제, 비타민 및 상처 치유제. 특정한 양태에서, 생물학적 활성제는 미국 공개특허공보 제20030088307호, 미국 특허공보 제6239177호 및 제5385935호에 기재된 바와 같은, 카복실산 유도체, 예를 들면, 트라닐라스트(Tranilast)이다.

적합한 반응 조건은 중합체 및 생물학적 활성제와 혼화성인 용매의 사용을 포함하며, 이러한 용매로는 물, N,N-디메틸아세트아미드(DMAC), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 1,4-디옥산, 메틸 설폭사이드(DMSO), N-메틸 피롤리돈(NMP), 이들의 배합물 등이 포함된다. 약제의 생물학적 활성을 보존하면서 반응 속도를 촉진시키는 적정한 온도가 유지된다. 락탐-OH 하이드록실 그룹과 생물학적 활성제 사이의 친전자성 부가 반응 또는 친핵성 치환 반응으로 프로드럭이 형성된다.

하이드록실 중합체 유도체는 또한 하나 이상의 추가의 반응 잔기를 함유하는 하이드록실 반응성 화합물과 반응하여 물, 살아있는 조직 또는 기타 반응성 화합물에 노출시 신속한 경화 중합체의 가교결합을 발생시키는 신속한 경화 중합체를 형성할 수 있다. 적합한 반응성 잔기는 예를 들면, 카바메이트, 아실 클로라이드, 설포닐 클로라이드, 이소티오시아네이트, 시아노아크릴레이트, 옥시란, 이민, 티오카보네이트, 티올, 알데히드, 아지리딘 및 아지드를 포함한다. 적합한 반응성 조건은 반응성 잔기의 부반응을 방지하는 무수 용매의 사용을 포함한다. 예를 들면, 하이드록실 중합체 유도체는 무수 1,4-디옥산에 용해되어 디이소시아네이트, 예를 들면, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트 2당량과 반응하여 펜던트 이소시아네이트 그룹을 갖는 신속 경화 중합체를 형성할 수 있다. 이어서, 신속한 경화 중합체를 물, 체 티슈 엔지니어링또는 기타의 반응성 중합체와 접촉시켜 가교결합된 그물구조를 형성하도록 한다. 반응성 잔기를 포함하는 기타의 적합한 하이드록실 반응성 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI), 2,2,3,3,4,4-헥사플루오로펜타메틸렌-1,5-디이소시아네이트, 톨릴렌-2,4-디이소시아네이트(TDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), p-페닐렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트(LDI), 리신 트리이소시아네이트(LTI) 및 이들의 배합물 등을 포함한다. 이러한 신속한 경화 중합체는 생의학 적용용 생접착제 또는 실런트로서 유용하다.

플라즈마 중합된 N-비닐-2-피롤리돈에서의 하이드록실 그룹의 형성이 필름 표면 위의 붕수소화나트륨으로 환원시켜 달성되는 이전의 보고된 연구와는 달리, 본 발명에서의 하이드록실 그룹의 형성은 용액 중에서 발생한다. 따라서, 하이드록실 그룹 형성은 표면과는 반대로 벌크상에서 발생한다.

기타 보고된 연구에서는, 분자에 2개의 동일한 반응성 그룹을 함유하는 개질된 폴리-N-비닐피롤리드-2-온이, 유리 라디칼 개시제로서의 과산화수소의 존재하에 N-비닐피롤리드-2-온을 유리 라디칼 중합시킨 다음, 중합체를 복합 수소화물(예: 나트륨 보라네이트 및 리튬 보라네이트)로 처리하여 수득되었다. 매우 반응성인 복합 수소화물은 폴리비닐피롤리돈의 락탐 그룹이 공격받지 않도록 충분히 적은 양(0.5 내지 5중량%)으로 사용되었다. 본 발명에서는, 하이드록실 그룹의 형성을 수소화물(3 내지 30중량% 또는 약 8 내지 60mol%)을 사용하여 락탐 환을 개환시켜 아민 그룹상에 하이드록실 그룹을 발생시키도록 하여 수행한다.

본 발명의 하이드록실 중합체 유도체는 적합한 반응 조건하에 적합한 시약으로 추가로 처리하여 목적하는 특성을 갖는 신규한 관능화 락탐 중합체를 생성할 수 있다.

또 다른 양태에서, 하이드록실 중합체 유도체는 하나 이상의 중합성 그룹을 포함하는 중합성 시약과 반응하여 반응성 락탐 중합체를 형성할 수 있다. 중합성 그룹은 음이온성, 양이온성 또는 유리 라디칼 중합시킬 수 있는 어떠한 것이라도 된다. 적합한 유리 라디칼 반응성 그룹은 아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C₁ _- ₆알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C₁ _- ₆알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C₂ _- ₁₂알케닐, C₂ _- ₁₂알케닐페닐, C₂ _- ₁₂알케닐나프틸 또는 C₂ _- ₆알케닐페닐C₁ _- ₆알킬을 포함한다. 양이온성 반응성 그룹은 비닐 에테르, 에폭사이드 그룹, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 바람직한 반응성 그룹은 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 메타크릴아미드, 아크릴아미드 및 이들의 혼합물을 포함한다. 광중합성 시약의 특정 예로는 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로라이드, 메타크릴산 무수물, 메타크릴산, 아크릴산, 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트 또는 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트가 포함된다.

추가로, 반응성 그룹으로서 다음의 가교결합 메카니즘을 통한 반응성인 기타 그룹, 즉 2+2 부가환화, 디엘스-알더 반응, 개환 전환 중합(ROMP), 가황, 에폭시 경화 등이 사용될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 공유 결합된 형광 염료(형광 탐침이라고도 함)를 갖는 반응성 락탐 중합체 또는 하이드록실 중합체 유도체가 형성될 수 있다. 수득한 중합체는 각각 "형광 표지된 중합체" 및 "형광 표지된 반응성 중합체"라고 한다. 형광 염료, 예를 들면, 텍사스 레드(Texas Red), N-메틸이사톤산 무수물, 단실 유도체, 예를 들면, 단실 클로라이드, 단실 하이드라진, m-단실아미노페닐보론산; 로다민 유도체, 예를 들면, 테트라메틸로다민-5-카보닐 아지드; 플루오세인 유도체, 예를 들면, 플루오레세인(유리산 및 나트륨 염), 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 5-(4,6-디클로로트리아지닐)아미노플루오레세인(5-DTAF), 플루오레스카민, 플루오레세인-5-카보닐 아지드 디아세테이트; 안트라센 유도체, 예를 들면, 9-안트로닐니트릴 및 9-안트라센 카보닐 클로라이드; 카바졸 유도체, 예를 들면, 9-카바졸아세트산, 카바졸-9-카보닐 클로라이드, 9-카바졸프로피온산; 및 쿠마린 유도체, 예를 들면, 7-디에틸아미노쿠마린-3-카보닐 아지드 및 7-메톡시쿠마린-3-카보닐 아지드가 반응성 락탐 그룹 또는 하이드록실 중합체 유도체(예: 하이드록실 잔기)의 적합한 관능 그룹과 화학 결합을 형성할 수 있다. 염료와 하이드록실 중합체 유도체 또는 반응성 락탐 중합체 사이의 화학 결합의 안정성은, 공액이 통상적으로 저장되고 비교적 장기간에 걸쳐 반복적으로 사용되기 때문에 특히 중요하다. 또한, 이러한 공액은 중합체 정제 또는 콘택트 렌즈 추출 동안 격렬한 세척 단계로 처리할 수 있다. 형광 표지된 중합체 또는 형광 표지된 반응성 중합체는 하이드록실 중합체 유도체 또는 반응성 락탐 중합체의 방출 프로파일이 형광성 또는 UV-Vis 분광법을 사용하여 모니터링될 수 있도록 안과 장치 등의 의료 장치 및 예를 들면, 콘택트 렌즈로 혼입시킬 수 있다. 형광 염료를 하이드록실 중합체 유도체와 반응시키기에 적합한 조건은 중합체와 염료를 적합한 용매에 용해시키고 당업자에게 공지된 분광법 또는 크로마토그래피법으로 측정하여 반응이 완료될 때까지 교반함을 포함한다.

본 발명의 반응성 락탐 중합체는 하나 이상의 상이한 가교결합성 그룹(들)과, 필요한 경우, 추가의 개질제(들), 예를 들면, 형광 탐침을 출발 하이드록실 중합체 유도체의 하이드록실 관능 그룹의 수를 기준으로 하여, 약 0.001 내지 50중량%, 바람직하게는 0.001 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 0.001 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 0.001 내지 15중량%의 전체량으로 함유한다.

낮은 탄성률이 바람직한 적용, 예를 들면, 안과 장치, 특히 소프트 콘택트 렌즈의 경우, 안과 장치의 제조에 적합한 반응성 락탐 중합체는 특히 출발 하이드록실 중합체 유도체 중의 하이드록실 관능 그룹 수를 기준으로 한 가교결합성 단위를 약 0.001 내지 약 25중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 15중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12중량% 포함한다.

본 발명은 또한 반응성 락탐 중합체를 사용하여 락탐계 하이드로겔을 제조하는 방법을 제공한다. 당해 방법은 반응성 락탐 중합체를 적합한 용매(예: 물, 클로로포름, 메틸렌 클로라이드, 1,4-디옥산, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 메틸 설폭사이드 또는 알콜)에 용해한다. 이 용액에 적당히 상승된 온도에서 유리 라디칼을 발생시키는, 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 이소프로필 퍼카보네이트, 아조비스이소부티로니트릴 등의 하나 이상의 열 중합 개시제, 또는 방향족 α-하이드록시 케톤, 알콕시옥시벤조인, 아세토페논, 아실 포스핀 옥사이드 및 3급 아민 + 디케톤, 이들의 혼합물 등의 광개시제를 가한다. 중합체 용액을 적합한 반응 조건하에 가시광선 또는 자외선에 노출시키는 경우, 하이드로겔이 형성된다. 조사 전에 중합체 용액은 또한 생의학 적용(예: 티슈 엔지니어링, 약제 전달, 이식 장치, 콘택트 렌즈 및 안내 렌즈)에 유용한 성분(예: 세포, 생활성 인자, 성장 인자, 세포 부착 분자 또는 약제)을 함유할 수 있다.

하이드로겔은 가교결합 그룹이 가수분해됨에 따라 궁극적으로 파괴되고 용해되는 일시적 구조로서 작용할 수 있다. 당업자는 하이드록실 중합체 유도체에 연결되는 경우, 특정한 반응성 그룹, 예를 들면, 아크릴레이트가 메타크릴레이트보다 가수분해적으로 불안정할 것이라는 것을 이해하고 있다. 따라서, 아크릴레이트 그룹으로 제조한 락탐 하이드로겔은 메타크릴레이트 그룹으로 제조한 락탐 하이드로겔보다 신속하게 파괴되고 용해된다.

하이드로겔 중합체 유도체 또는 반응성 락탐 중합체는 또한 다른 반응성 성분과 중합하여 생의학 장치를 형성할 수도 있다. 예를 들면, 하이드록실 중합체 유도체, 반응성 락탐 중합체 및 이의 혼합물은 반응성 공단량체와 중합하여 콘택트 렌즈 등의 안과 장치에 유용한 하이드로겔을 형성할 수 있다. 반응성 공단량체가 하이드록실 중합체 유도체와 중합하는 경우, 하이드록실 중합체 유도체는 하이드로겔에 대한 현저한 공유 결합 없이 하이드로겔 형성으로 혼입한다. "현저한 공유 결합의 부재"란, 작은 정도의 공유 결합이 존재하지만, 하이드로겔 매트릭스에 하이드록실 중합체 유도체가 보유되는 것은 우발적인 것임을 의미한다. 어떠한 우발적인 공유 결합이 존재할 수 있더라도, 하이드로겔 매트릭스에 하이드록실 중합체 유도체를 보유하는 것이 그 자체로 충분하지는 않을 것이다. 그 대신, 하이드로겔과 결합된 하이드록실 중합체 유도체를 유지하는 매우 우세한 작용은 포획(entrapment)이다. 본 명세서에 따르면, 하이드록실 중합체 유도체는 하이드로겔 매트릭스 내에 물리적으로 보유되는 경우, "포획"된다. 이는 하이드로겔 중합체 매트릭스 내의 하이드록실 중합체 유도체의 중합체 쇄의 교락(entanglement)을 통하여 이루어진다. 그러나, 반 데어 발스(van der Waals) 힘, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 정전기 인력 및 수소 결합이 또한 이러한 포획에 적은 정도로 기여할 수도 있다.

적합한 공단량체는 하나 이상의 실리콘 함유 성분과 임의로 하나 이상의 친수성 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 중합체를 제조하는 데 사용되는 실리콘 함유 성분과 친수성 성분은 선행 기술분야에서 실리콘 하이드로겔을 제조하는 데 사용되는 공지된 성분들 중의 어느 것이라도 될 수 있다. 당해 용어 "실리콘 함유 성분" 및 "친수성 성분"은 실리콘 함유 성분이 다소 친수성이고 친수성 성분이 약간의 실리콘을 포함할 수 있다는 점에서 상호 배타적이지 않은데, 이는 실리콘 함유 성분이 친수성 그룹을 가질 수 있고 친수성 성분이 실리콘 그룹을 가질 수 있기 때문이다.

추가로, 실리콘 함유 성분(들) 및 친수성 성분(들)은 중합 전에 예비중합체를 형성할 수 있으며, 당해 예비중합체는 이후에 희석제의 존재하에 중합시켜 본 발명의 중합체를 형성한다. 예비중합체 및 매크로머가 사용되는 경우, 서로 상이한 하나 이상의 실리콘 함유 단량체와 하나 이상의 친수성 단량체를 희석제의 존재하에 중합시키는 것이 바람직하다. 따라서, 용어 "실리콘 함유 성분"과 "친수성 성분"은 단량체, 매크로단량체 및 예비중합체를 포함한다.

실리콘 함유 성분은 단량체, 매크로머 또는 예비중합체에 하나 이상의 [-Si-O-Si] 그룹을 함유하는 것이다. 바람직하게는, Si 및 결합된 O가 실리콘 함유 성분에 실리콘 함유 성분의 총 분자량의 20중량% 초과, 보다 바람직하게는 30중량% 초과량으로 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드 및 스티릴 관능 그룹 등의 중합성 관능 그룹을 포함한다. 본 발명에 유용한 실리콘 함유 성분의 예는 미국 특허공보 제3,808,178호, 제4,120,570호, 제4,136,250호, 제4,153,641호, 제4,740,533호, 제5,034,461호 및 제5,070,215호, 및 EP 제080539호에서 찾을 수 있다. 인용된 모든 특허 문헌은 이로써 전체적으로 참조로 인용된다. 당해 문헌에는 올레핀계 실리콘 함유 성분의 다수 예가 기재되어 있다.

적합한 실리콘 함유 단량체의 추가의 예는 화학식 I의 폴리실록사닐알킬(메트)아크릴 단량체이다.

위의 화학식 I에서,

Z는 H 또는 저급 알킬, 바람직하게는 H 또는 메틸이고,

X는 O 또는 NR⁴(여기서, NR⁴는 독립적으로 수소 또는 메틸이다)이고,

R¹ 내지 R³은 각각 저급 알킬 라디칼 또는 페닐 라디칼이며,

j는 1 또는 3 내지 10이다.

이들 폴리실록산알킬 (메트)아크릴 단량체의 예로는 메타크릴로일프로필 트리스(트리메틸실록시) 실란, 메타크릴로일프로필 펜타메틸디실록산 및 메틸디(트리메틸실록시)메타크릴옥시메틸 실란이 포함된다. 메타크릴로일프로필 트리스(트리메틸실록시) 실란이 가장 바람직하다.

실리콘 함유 성분의 한 가지 바람직한 종류는 화학식 II의 폴리(오가노실록산) 예비중합체이다.

위의 화학식 II에서,

A는 각각 독립적으로 활성화 불포화 그룹, 예를 들면, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르 또는 아미드, 또는 아릴 그룹(단, 하나 이상의 A는 라디칼 중합될 수 있는 활성화 불포화 그룹을 포함한다)이고,

R⁵, R⁶, R⁷ 및 R⁸은 독립적으로 탄소원자 사이에 에테르 결합을 가질 수 있는 탄소수 1 내지 18의 1가 탄화수소 라디칼 또는 할로겐 치환된 1가 탄화수소 라디칼 로 이루어진 그룹으로부터 선택되고,

R⁹는 탄소수 1 내지 22의 2가 탄화수소 라디칼이며,

m은 0 또는 1 이상의 정수, 바람직하게는 5 내지 400, 보다 바람직하게는 10 내지 300의 정수이다.

한 가지 특정한 예는 α,ω-비스메타크릴옥시프로필 폴리-디메틸실록산이다. 또 다른 바람직한 예는 mPDMS(모노메타크릴로일프로필 말단화 모노-n-부틸 말단화 폴리디메틸실록산)이다.

실리콘 함유 성분의 또 다른 유용한 종류는 화학식 III의 실리콘 함유 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체를 포함한다.

위의 화학식 III에서,

Y는 O, S 또는 NH이고,

R^Si는 실리콘 함유 유기 라디칼이고,

R은 수소 또는 저급 알킬, 바람직하게는 H 또는 메틸이고,

d는 1, 2, 3 또는 4이며,

q는 0 또는 1이다.

적합한 실리콘 함유 유기 라디칼 R^Si는 화학식

,

및

의 라디칼[여기서, R¹⁰은

(여기서, p는 1 내지 6이다), 탄소수 1 내지 6의 알킬 라디칼 또는 플루오로알킬 라디칼이고, e는 1 내지 200이고, q는 1, 2, 3 또는 4이며, s는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이다]이다.

실리콘 함유 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체는 구체적으로, 1,3-비스[4-(비닐옥시카보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸 실록산 3-(비닐옥시카보닐티오) 프로필-[트리스(트리메틸실록시실란]; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴] 프로팔 알릴 카바메이트; 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카바메이트; 트리메틸실릴에틸 비닐 카보네이트; 트리메틸실릴메틸 비닐 카보네이트 및

를 포함한다.

실리콘 함유 성분의 또 다른 종류는 화학식 IV, 화학식 Va 또는 화학식 Vb의 화합물을 포함한다.

(*D*A*D*G) _a *D*D*E¹

E(*D*G*D*A) _a *D*G*D*E¹

E(*D*A*D*G) _a *D*A*D*E¹

위의 화학식 VI, Va 및 Vb에서,

D는 탄소수 6 내지 30의 알킬 디라디칼, 알킬 사이클로알킬 디라디칼, 사이클로알킬 디라디칼, 아릴 디라디칼 또는 알킬아릴 디라디칼이고,

G는 주쇄에 에테르, 티오 또는 아민 결합을 함유할 수 있는, 탄소수 1 내지 40의 알킬 디라디칼, 사이클로알킬 디라디칼, 알킬 사이클로알킬 디라디칼, 아릴 디라디칼 또는 알킬아릴 디라디칼이고,

*는 우레탄 또는 우레이도 결합이고,

_a는 1 이상이고,

A는 화학식 VI의 2가 중합체성 라디칼이고,

E 및 E¹은 독립적으로 화학식 VII의 중합성 불포화 유기 라디칼이다.

화학식 VI

위의 화학식 VI 및 VII에서,

R¹¹은 독립적으로 탄소원자 사이에 에테르 결합을 함유할 수 있는, 탄소수 1 내지 10의 알킬 또는 플루오로 치환된 알킬 그룹이고,

n은 1 이상이고,

p는 400 내지 10,000의 잔기 중량을 제공하고,

R¹²는 수소 또는 메틸이고,

R¹³은 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬 라디칼, 또는 화학식 -CO-Y-R¹⁵의 라디칼(여기서, Y는 -O-, Y-S- 또는 -NH-이다)이고,

R¹⁴는 탄소수 1 내지 12의 2가 라디칼이고,

X는 -CO- 또는 -OCO-이고,

Z는 -O- 또는 -NH-이고,

Ar은 탄소수 6 내지 30의 방향족 라디칼이고,

a는 0 내지 6이고,

b는 0 또는 1이고,

e는 0 또는 1이며,

c는 0 또는 1이다.

바람직한 실리콘 함유 성분은 화학식 VIII로 나타낸다.

위의 화학식 VIII에서,

R¹⁶은 이소포론 디이소시아네이트의 디라디칼 등의 이소시아네이트 그룹의 제거 후의 디이소시아네이트의 디라디칼이다.

또 다른 바람직한 실리콘 함유 매크로머는 플루오로에테르, 하이드록시 말단화 폴리디메틸실록산, 이소포론 디이소시아네이트 및 이소시아네이토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성된 화학식 IX의 화합물이다.

위의 화학식 IX에서,

x+y는 10 내지 30의 수이다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 기타 실리콘 함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 디이소시아네이트, 다불소화 탄화수소, 다불소화 에테르 및 다당류 그룹 등의 제WO 96/31792호에 기재된 것을 포함한다. 미국 특허공보 제5,321,108호, 제5,387,662호 및 제5,539,016호에는 말단 디플루오로 치환된 탄소원자에 결합 된 수소원자를 갖는 극성 불소화 그래프트 또는 측 그룹을 갖는 폴리실록산이 기재되어 있다. 이러한 폴리실록산은 본 발명의 말단 실리콘 단량체로서도 사용될 수 있다.

하이드로겔은 나머지 반응성 성분들과 배합시 약 20% 이상, 바람직하게는 약 25% 이상의 수분을 수득한 렌즈에 제공할 수 있는 것과 같은, 친수성 성분을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 친수성 성분들은 존재하는 경우, 모든 반응성 성분의 중량을 기준으로 하여, 약 60중량% 이하, 바람직하게는 약 10 내지 약 60중량%, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 50중량%, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 40중량%의 양으로 존재할 수 있다. 본 발명의 중합체를 제조하는 데 사용될 수 있는 친수성 단량체는 하나 이상의 중합성 이중 결합 및 하나 이상의 친수성 관능 그룹을 갖는다. 중합성 이중 결합을 갖는 관능 그룹의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미도, 메타크릴아미도, 푸마르산, 말레산, 스티릴, 이소프로페닐페닐, O-비닐카보네이트, O-비닐카바메이트, 알릴, O-비닐아세틸 및 N-비닐락탐 및 N-비닐아미도 이중 결합이 포함된다. 이러한 친수성 단량체 자체는 가교결합제로서 사용될 수 있다. "아크릴 유형" 또는 "아크릴 함유" 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산 및 이들의 혼합물 등의, 아크릴 그룹(CR`H==CRCOX)을 함유하는 단량체(여기서, R은 H 또는 CH₃이고, R'은 H, 알킬 또는 카보닐이며, X는 O 또는 N이다)이며, 이는 신속하게 중합하는 것으로도 공지되어 있다.

친수성 비닐 함유 단량체는 반응성 OH-락탐 중합체와 공중합되어서 본 발명의 하이드로겔로 혼입되는 것으로서, N-비닐 락탐(예: N-비닐 피롤리돈(NVP)), N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-2-하이드록시에틸 비닐 카바메이트, N-카복시-β-알라닌 N-비닐 에스테르를 포함하며, NVP가 바람직하다.

본 발명에 사용될 수 있는 기타 친수성 단량체로는 중합성 이중 결합을 함유하는 관능 그룹으로 대체된 하나 이상의 말단 하이드록실 그룹을 갖는 폴리옥시에틸렌 폴리올이 포함된다. 예로는 중합성 이중 결합을 함유하는 관능 그룹으로 대체된 하나 이상의 말단 하이드록실 그룹을 갖는 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다. 예로는 말단 캡핑 그룹의 하나 이상의 몰 당량과 반응시켜 카바메이트 또는 에스테르 그룹 등의 연결 잔기를 통하여 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단 중합성 올레핀계 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올을 생성하는, 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들면, 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트("IEM"), 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등이 포함된다.

추가의 예로는 미국 특허공보 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체 및 미국 특허공보 제4,910,277호에 기재된 친수성 옥사졸론 단량체가 있다. 기타의 적합한 친수성 단량체는 당업자에게 명백하다.

본 발명의 중합체로 혼입될 수 있는 보다 바람직한 친수성 단량체로는 N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐 피롤리돈(NVP) 및 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 등의 친수성 단량체가 포함된다.

가장 바람직한 친수성 단량체로는 DMA, NVP 및 이들의 혼합물이 포함된다.

본 발명의 반응성 락탐 중합체 및/또는 하이드록실 중합체 유도체가 실리콘 하이드로겔 제형으로 혼입되는 경우, 반응성 락탐 중합체 및/또는 하이드록실 중합체 유도체 및 실리콘 함유 성분을 혼화시키는 데 도움이 되는 하나 이상의 하이드록실 함유 성분을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 중합체를 제조하는 데 사용될 수 있는 하이드록실 함유 성분은 위에서 정의한 바와 같은 하나 이상의 유리 라디칼 반응성 그룹 및 하나 이상의 친수성 관능 그룹을 갖는다. 하이드록실 함유성분은 또한 가교결합제로서 작용할 수도 있다. 당해 하이드록실 그룹은 1급, 2급 또는 3급 알콜 그룹일 수 있으며, 알킬 또는 아릴 그룹에 위치할 수 있다. 사용될 수 있는 하이드록실 함유 단량체의 예로는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 2-하이드록시에틸 아크릴아미드, N-2-하이드록시에틸 비닐 카바메이트, 2-하이드록시에틸 비닐 카보네이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 하이드록시헥실 메타크릴레이트, 하이드록시옥틸 메타크릴레이트 및 미국 특허공보 제5,006,622호, 제5,070,215호, 제5,256,751호 및 제5,311,223호에 기재된 기타 하이드록실 관능 단량체가 포함된다. 바람직한 하이드록실 함유 단량체로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 실리콘 또는 실록산 관능기를 포함하는 하이드록실 관능성 단량체, 예를 들면, 제WO 03/022321호에 기재된 하이드록실 관능화 실리 콘 함유 단량체, 및 제WO 03/022322호에 기재된 하나 이상의 활성 수소와 하나 이상의 실록산 그룹을 포함하는 혼화 성분이 포함된다. 특정한 예로는 2-프로펜산, 2-메틸-2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[트리메틸실릴)옥시]디실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르{(3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란)으로도 명명될 수 있음}, 3-메타크릴옥시-2- 하이드록시프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 비스-3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시프로필 폴리디메틸실록산, 3-메타크릴옥시-2-(2-하이드록시에톡시)프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, N-2-메타크릴옥시에틸-O-(메틸-비스-트리메틸실록시-3-프로필)실릴 카바메이트 및 N,N,N',N'-테트라키스(3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필)-α,ω-비스-3-아미노프로필-폴리디메틸실록산 및 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 혼화 성분으로는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란), 3-메타크릴옥시-2-하이드록시프로필옥시)프로필트리스(트리메틸실록시)실란 및 이들의 혼합물이 포함된다.

혼화 성분이 사용되는 경우, 중합체 제형 중의 혼화 성분의 유효량은 약 5 내지 약 90%, 바람직하게는 약 10 내지 약 80%, 가장 바람직하게는 약 20 내지 약 50%(반응성 성분의 총 중량을 기준으로 한 중량%)를 포함한다.

또는, 반응성 락탐 중합체 및/또는 하이드록실 중합체 유도체 중합체를 친수성 하이드로겔에 포함시킬 수 있다. 일반적으로 이러한 하이드로겔은 위에 기재된 친수성 단량체로부터 제조된다. 시판중인 하이드로겔 제형은 이들로 제한되지는 않지만, 에타필콘, 폴리마콘, 비필콘, 겐필콘 A 및 레네필콘 A를 포함한다.

일반적으로 반응성 성분은 희석제에 포함되어 반응 혼합물을 형성한다. 적합한 희석제는 당해 기술분야에 공지되어 있다.

실리콘 하이드로겔 반응 혼합물에 적합한 희석제의 종류로는 에테르, 에스테르, 알칸, 알킬 할라이드, 실란 아미드, 알콜 및 이들의 배합물이 포함된다. 아미드 및 알콜이 바람직하며, 탄소수 2 내지 20의 알콜, 1급 아민으로부터 유도된 탄소수 10 내지 20의 아미드 및 탄소수 8 내지 20의 카복실산이 보다 바람직하다. 어떤 양태에서는 1급 및 3급 알콜이 바람직하다. 바람직한 종류로는 탄소수 5 내지 20의 알콜 및 탄소수 10 내지 20의 카복실산이 포함된다.

사용될 수 있는 특정한 희석제로는 1-에톡시-2-프로판올, 디이소프로필아미노에탄올, 이소프로판올, 3,7-디메틸-3-옥탄올, 1-데칸올, 1-도데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 3급 아밀 알콜, 3급 부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 에탄올, 2-에틸-1-부탄올, SiGMA 아세테이트, 1-3급 부톡시-2-프로판올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 3급 부톡시에탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 데칸산, 옥탄산, 도데칸산, 2-(디이소프로필아미노)에탄올 및 이들의 혼합물 등이 포함된다.

바람직한 희석제로는 3,7-디메틸-3-옥탄올, 1-도데칸올, 1-데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 3-메틸-3-펜탄올, 2-펜탄올, t-아밀 알콜, 3급 부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 에탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 데칸산, 옥탄산, 도데칸산, 이들의 혼합물 등이 포함된다.

보다 바람직한 희석제로는 3,7-디메틸-3-옥탄올, 1-도데칸올, 1-데칸올, 1-옥탄올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 2-옥탄올, 1-도데칸올, 3-메틸-3-펜탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3급 아밀 알콜, 3급 부탄올, 2-부탄올, 1-부탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 2-옥틸-1-도데칸올, 이들의 혼합물 등이 포함된다.

비실리콘 함유 반응 혼합물에 적합한 희석제로는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 에탄올, 메탄올, 에틸 아세테이트, 메틸렌 클로라이드, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 이것으로 제한되지는 않지만 2가 알콜의 붕산 에스테르를 포함하는, 미국 특허공보 제4,018,853, 제4,680,336호 및 제5,039,459호에 기재된 것과 같은 저분자량 PVP, 이들의 배합물 등이 포함된다.

희석제의 혼합물이 사용될 수 있다. 희석제는 반응 혼합물에 전체 성분들 총량의 약 50중량% 이하의 양으로 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는 희석제는 반응 혼합물의 전체 성분 총량의 약 45% 미만, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 40중량% 미만의 양으로 사용한다.

또 다른 양태에서, 희석제는 반응성 그룹을 갖지 않는 저분자량 친수성 중합체를 포함한다. 희석제는 또한 이형제 등의 추가의 성분을 포함할 수도 있다. 적합한 이형제는 수용성이고 렌즈 디블록킹(deblocking)에 도움이 된다.

일반적으로 하나 이상의, 가교결합 단량체라고도 하는 가교결합제, 예를 들면, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트("EGDMA"), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레 이트("TMPTMA"), 글리세롤 트리메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(여기서, 폴리에틸렌 글리콜은 바람직하게는 분자량이 예를 들면, 약 5000 이하이다) 및 기타 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트 에스테르, 예를 들면, 2개 이상의 말단 메타크릴레이트 잔기를 함유하는 위에 기재된 말단 캡핑된 폴리옥시에틸렌 폴리올을 반응 혼합물에 가할 필요가 있다. 가교결합제는 반응 혼합물에 통상적인 양으로, 예를 들면, 반응성 성분 100g당 약 0.000415 내지 약 0.0156mol 사용된다. (반응성 성분은 중합체의 구조의 일부가 되지 않는, 희석제 및 임의의 추가 가공 조제를 제외한 반응 혼합물 중의 모든 성분이다.) 또는, 친수성 단량체 및/또는 실리콘 함유 단량체가 가교결합제로서 작용하는 경우, 가교결합제를 반응 혼합물에 가하는 것은 임의적이다. 가교결합제로서 작용할 수 있고 존재하는 경우 추가의 가교결합제를 반응 혼합물에 가할 필요가 없는 친수성 단량체의 예로는 2개 이상의 말단 메타크릴레이트 잔기를 함유하는 위에 기재된 폴리옥시에틸렌 폴리올이 포함된다.

가교결합제로서 작용할 수 있으며, 존재하는 경우, 반응 혼합물에 가교결합제를 가할 필요가 없는 실리콘 함유 단량체의 예로는 α,ω-비스메타크릴로일프로필 폴리디메틸실록산이 포함된다.

반응 혼합물은 이들로 제한하려는 것은 아니지만, UV 흡수제, 의약제, 항미생물 화합물, 반응성 틴트, 안료, 공중합성 및 비공중합성 염료, 이형제 및 이들의 배합물 등의 추가의 성분들을 함유할 수 있다.

바람직하게는 중합 촉매 또는 개시제가 반응 혼합물에 포함된다. 중합 개시 제는 적당히 상승된 온도에서 유리 라디칼을 발생시키는 라우릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 이소프로필 퍼카보네이트, 아조비스이소부티로니트릴 등의 화합물, 및 광개시제 시스템, 예를 들면, 방향족 α-하이드록시 케톤, 알콕시벤조인, 아세토페논, 아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드 및 3급 아민 + 디케톤, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 광개시제의 예로는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4-4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드(DMBAPO), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀옥사이드(이가큐어(Irgacure) 819), 2,4,6-트리메틸벤질디페닐 포스핀 옥사이드 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 벤조인 메틸 에테르 및 캄포퀴논과 에틸 4-(N,N-디메틸아미노)벤조에이트와의 배합물이 있다. 시판중인 가시광 개시제 시스템으로는 이가큐어 819, 이가큐어 1700, 이가큐어 1800, 이가큐어 819, 이가큐어 1850(모두 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Sepcialty Chemicals) 제품) 및 Lucirin TPO 개시제(BASF로부터 입수)가 포함된다. 시판중인 UV 광개시제로는 다로큐어(Darocur) 1173 및 다로큐어 2959(시바 스페셜티 케미칼스)가 포함된다. 사용될 수 있는 이들 및 기타의 광개시제는 본원에 참조로 인용된 문헌[참조: Volume III, Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization, 2^nd Edition by J.V. Crivello & K. Dietliker; edited by G. Bradley; John Wiley and Sons; New York; 1998]에 기재되어 있다. 개시제는 반응 혼합물에 반응 혼합물의 광중합을 개시하는 유효량으로, 예를 들면, 반응성 단량체 100부당 약 0.1 내지 약 2중량부 사용된다. 반응 혼합물의 중합은 사용되는 중합 개시제에 따라 열, 가시광 또는 자외선 또는 기타 수단을 적절하게 선택하여 개시시킬 수 있다. 또 다른 방법으로, 광개시제 부재하에 예를 들면, e-빔을 사용하여 개시를 수행할 수도 있다. 그러나, 광개시제를 사용하는 경우, 바람직한 개시제는 비스아실포스핀 옥사이드, 예를 들면, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(이가큐어 819®) 또는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤과 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드의 배합물(DMBAPO)이고, 바람직한 중합 개시방법은 가시광을 사용하는 것이다. 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(이가큐어 819®)가 가장 바람직하다.

본 발명은 추가로 하이드록실 중합체 유도체 및/또는 반응성 락탐 중합체를 함유하는 실리콘 하이드로겔 및 아래의 제형으로부터 형성된 생의학 장치, 안과 장치 및 콘텍트 렌즈를 포함하거나 이들로 이루어지거나 이들로 본질적으로 이루어진다: (모든 숫자 앞에는 용어 "약"이 생략되어 있다)

중량%
락탐	OPC	HM	CC
1-15	5-75, 또는 5-60, 또는 10-50	0-70, 또는 5-60, 또는 10-50	0-90, 또는 10-80, 또는 20-50
3-15	5-75, 또는 5-60, 또는 10-50	0-70, 또는 5-60, 또는 10-50	0-90, 또는 10-80, 또는 20-50
5-12	5-75, 또는 5-60, 또는 10-50	0-70, 또는 5-60, 또는 10-50	0-90, 또는 10-80, 또는 20-50
"락탐"은 하이드록실 중합체 유도체 및/또는 반응성 락탐 중합체이다. OPC는 산소 투과성 성분이다. HM은 친수성 단량체이다. CC는 혼화 성분이다.

본 발명의 반응 혼합물은 진탕 또는 교반 등의 당업자에게 공지되거나, 공지된 방법에 의한 중합체 제품 또는 장치를 형성하는 데 사용되는 어떠한 방법으로라 도 형성할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 생의학 장치는 반응성 성분 및 희석제(들)를 중합 개시제와 혼합하고 적합한 조건하에 경화시켜 라씽(lathing), 절단 등으로 적합한 형상으로 성형할 수 있는 생성물을 형성하여 제조할 수 있다. 또 다른 방법으로, 반응 혼합물은 금형에 넣은 다음 적합한 제품으로 경화시킬 수 있다.

스핀 캐스팅 및 정지 캐스팅을 포함하는, 콘택트 렌즈의 제조에서 반응 혼합물을 가공하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있다. 스핀 캐스팅 방법은 미국 특허공보 제3,408,429호 및 제3,660,545호에 기재되어 있고, 정지 캐스팅 방법은 미국 특허공보 제4,113,224호 및 제4,197,266호에 기재되어 있다. 본 발명의 중합체를 포함하는 콘택트 렌즈의 바람직한 제조방법은 실리콘 하이드로겔을 성형하여 제조하는 것인데, 당해 방법은 경제적이고 수화 렌즈의 최종 형상에 걸쳐 정확한 조절을 가능하게 한다. 당해 방법에 대하여, 반응 혼합물을 실리콘 하이드로겔, 즉 수 팽윤성 중합체의 목적하는 최종 형상을 갖는 금형에 넣고, 반응 혼합물을 단량체가 중합하는 조건으로 처리하여 최종 목적하는 제품 형상의 중합체/희석제 혼합물을 제조한다. 이어서, 당해 중합체/희석제 혼합물을 용매로 처리하여 희석제를 제거하고 최종적으로 이를 물로 대체시켜, 원래의 성형 중합체/희석제 제품의 크기 및 형상과 매우 유사한 최종 크기 및 형상을 갖는 실리콘 하이드로겔을 제조한다. 당해 방법은 콘택트 렌즈를 형성하는 데 사용할 수 있으며, 본원에 참조로 인용된 미국 특허공보 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호 및 제5,039,459호에 추가로 기재되어 있다.

본 발명의 생의학 장치, 특히 안과 렌즈는 이들을 특별히 유용하게 하는 특성의 균형을 갖는다. 이러한 특성은 투명도, 수분, 산소 투과성 및 접촉각을 포함한다. 따라서, 하나의 양태에서, 생의학 장치는 수분이 약 17% 초과, 바람직하게는 약 20% 초과, 보다 바람직하게는 약 25% 초과인 콘택트 렌즈이다. 생의학 장치, 특히 안과 장치 및 콘택트 렌즈의 접촉각(전진)은 약 80° 미만, 바람직하게는 약 70° 미만, 보다 바람직하게는 약 65° 미만이다.

본원에서 사용된 바와 같이, "투명도"란 가시적 헤이즈가 실질적으로 부재함을 의미한다. 바람직하게는 투명한 렌즈의 헤이즈 값은, -1.00디옵터 CSI 씬 렌즈(CSI Thin Lens)®와 비교하여 약 150% 미만, 보다 바람직하게는 약 100% 미만이다. 헤이즈는 편평한 흑색 배경 위에 주위 온도에서 투명한 20×40×10×mm의 유리 셀 속의 붕산염 완충 염수에 수화 시험 렌즈를 넣고, 렌즈 셀에 수직 방향에서 66°의 각도 아래로부터 섬유 광학 램프[타이탄 툴 서플라이 캄파니(Titan Tool Supply Co.), 직경 0.5"의 광 통로가 4 내지 5.4의 전원 셋팅에 설정된 섬유 광학 등]로 조사하고, 비디오 카메라[DVC 1300C:19130 RGB 카메라와 나비타 티브이 줌(Navitar TV Zoom) 7000 줌 렌즈]를 렌즈 플랫폼의 14mm 위에 위치시킨 렌즈 셀에 수직인 위의 렌즈의 이미지를 캡춰하여 측정한다. 배경 산란은 EPIX XCAP V 1.0 소프트웨어를 사용하여 블랭크 셀의 이미지를 감함으로써 렌즈의 산란으로부터 감한다. 감한 산란 광 이미지는 렌즈의 중심에서 10mm에 걸쳐 통합한 다음, 헤이즈 값을 임의로 100으로 설정하고 렌즈가 없는 상태의 헤이즈 값을 0으로 설정하여 -1.00 디옵터 CSI 씬 렌즈®와 비교함으로써 정량적으로 분석한다. 5개의 렌즈를 분석하고 결과를 평균내어 헤이즈값을 표준 CSI 렌즈의 백분율로서 산출한다.

반응성 락탐 중합체, 형광 표지된 락탐 중합체 및 락탐 프로드럭은 또한 생의학 장치용 도료 물질로서 사용할 수도 있다.

반응성 락탐 중합체, 형광 표지된 락탐 중합체 및 락탐 프로드럭은 도료로서 사용되는 경우, 어떠한 분자량이라도 가질 수 있다. 일반적으로, 피복 중합체의 분자량은 약 100 내지 1,000,000, 바람직하게는 약 1,000 내지 500,000 M_v이다. 분자량은 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 분자량 분광법 및 크기 배제법, 예를 들면, 겔 여과 크로마토그래피 및 겔 투과 크로마토그래피를 포함하는 다양한 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명을 수행하는 데 있어서, 피복되는 표면은 어떠한 편리한 방식으로도, 예를 들면, 침지, 분무, 와이프, 스핀 코팅 등으로 피복 중합체와 접촉시킨다. 예를 들면, 장치는 피복 중합체, 용매 및 임의로, 커플링 첨가제의 용액에 넣을 수 있다.

본 발명에 사용하기에 적합한 용매는 생의학 장치와 음으로 반응하지 않고 피복 중합체를 용해시킬 수 있는 비친핵성 용매이다. 적합한 용매는 이들로 제한하려는 것은 아니지만, DMF, DMAC, DMSO, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 에틸 아세테이트, DPMA, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 바람직한 용매는 DMF 및 DPMA이다.

장치를 용매/피복 중합체 용액과 피막을 형성하기에 적합한 조건하에 접촉시킨다. 적합한 온도는 선택된 용매의 빙점과 비점 사이의 온도, 바람직하게는 약 0 내지 약 100℃, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 50℃의 온도를 포함한다. 사용되는 접촉 시간은 표면을 목적하는 범위로 피복하기에 충분한 시간 길이이다. 접촉 시간은 약 2일 이하, 바람직하게는 약 1일 이하, 가장 바람직하게는 약 12시간 이하일 수 있다. 압력은 본 발명의 피복 반응에서 중요하지 않다. 그러나, 당업자라면 승압 및 승온이 반응을 보다 단시간 내에 수행할 수 있도록 함을 인지할 것이다.

커플링 첨가제는 장치(들)와 피막(들) 사이의 아미드 및/또는 에스테르 결합이 이를 첨가하지 않는 것보다 신속하게 형성되도록 할 수 있는 어떠한 화합물(들)이라도 될 수 있으며, 이들로 제한하려는 것은 아니지만, 에스테르 교환 시약, 촉매, 이들의 혼합물 등을 포함한다. 이의 예로는 4-디메틸아미노피리딘(DMAP), 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카보디이미드 하이드로클로라이드 염(EDC), 1,3-디이소프로필카보디이미드, 1,3-디사이클로헥실카보디이미드, 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt), 1-하이드록시벤조트리아졸 하이드레이트, 크라운 에테르, 산, 염기, 효소, 이들의 배합물 등이 포함된다.

표면을 목적하는 정도로 피복하기에 충분한 양을 의미하는, 피복 중합체의 피복 유효량이 사용된다. 일반적으로, 사용되는 피복 화합물 또는 중합체의 양은 피복액의 약 0.1 내지 약 20중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 10중량%, 보다 바람직하게는 약 0.8 내지 약 5중량%이다.

접촉 후, 표면을 물 또는 완충 염수 용액으로 세척하여 미결합(또는 미반응) 중합체, 이탈 그룹, 용매 및 부산물을 제거할 수 있다. 임의로, 피복된 표면은 물 속에서 가열하여 잔류 도료, 이탈 그룹 및 부산물을 추출하고 형성될 수 있는 이탈 그룹 착체의 파괴를 보장할 수 있다.

하이드록실 중합체 유도체는 또한 안과 장치용 패키징, 저장 또는 세정 용액에 가할 수도 있다. 이러한 용액에 가하는 경우, 하이드록실 중합체 유도체는 어떠한 단계에서라도 약 0.005 내지 약 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 약 1중량%의 양으로 첨가할 수 있다. 하이드록실 중합체 유도체는 또한 안과 용액, 예를 들면, 점안약 및 연고에 가할 수도 있다.

당해 양태에서 반응성 락탐 중합체의, 헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 중의 폴리(2-비닐 피리딘) 표준물을 사용한 겔 투과 크로마토그래피를 통하여 측정한 수 평균 분자량은 약 5,000 내지 약 500,000이다.

반응성 락탐 중합체는 유리하게는 가교결합되지 않은 상태에서 안정하므로, 정제시킬 수 있다. 반응성 락탐 중합체는 당해 기술분야에 공지된 방식으로, 예를 들면, 디이소프로필 에테르 등의 유기 용매를 사용한 침전, 여과 및 세척, 적합한 용매 중에서의 추출, 투석 또는 한외여과에 의해 정제할 수 있다. 이러한 정제 작업으로 반응성 락탐 중합체를 순수한 형태, 예를 들면, 고체 상태(이를 이하에서는 순수하거나 본질적으로 순수하다고 지칭함)로 수득할 수 있다. 당해 용어는 불필요한 성분이 부재하거나 적어도 실질적으로 부재한 반응성 락탐 중합체를 말하는 것으로 이해된다. 본원에서 사용왼 바와 같이, "실질적으로 부재함"이란, 불순물을 10% 미만 함유함을 의미한다.

불필요한 성분은 일반적으로 생리적으로 불필요한, 특히 단량체성, 작은 올 리고머성 또는 반응성 락탐 중합체의 제조에 사용된 필요 출발 화합물이다.

반응성 락탐 중합체의 정제에 바람직한 방법은 침전이다. 침전은 디에틸 에테르, 디이소프로필 에테르, 3급 부틸 메틸 에테르, 헥산 또는 에테르/헥산 배합물 등의 용매와 공용매 혼합물 중에서 반복적으로, 예를 들면, 2 내지 5회 수행할 수 있다. 또 다른 방법으로, 침전은 또한 목적하는 순도가 달성될 때까지 지속적으로 수행할 수도 있다.

동적 접촉각 또는 DCA는 빌헬미(Wilgelmy) 저울을 사용하여 붕산염 완충 염수로 23℃에서 측정하였다. 렌즈 표면과 붕산염 완충 염수 사이의 습윤력은 빌헬미 미세저울을 사용하여 측정하는 한편, 렌즈의 중심부로부터 절단한 샘플 스트립은 100μ/sec의 속도로 염수로 침지시킨다. 다음의 식이 사용된다.

F = 2γpcosθ 또는

θ = cos^-1(F/2γp)

[여기서, F는 습윤력이고, γ는 탐침 용액의 표면 장력이고, p는 반월 모양에서의 샘플의 둘레이며, θ는 접촉각이다]

통상적으로, 두 접촉각은 동적 습윤 실험 - 전진 접촉각과 후진 접촉각으로부터 수득한다. 전진 접촉각은 샘플이 탐침 용액으로 침지되는 습윤 실험의 일부로부터 수득하며, 이는 본원에서 보고된 값이다. 각각의 조성물의 4개 이상의 렌즈를 측정하고 평균값을 보고한다.

수분은 다음과 같이 측정하였다: 시험할 렌즈를 패키징 용액 속에 24시간 동안 방치시켰다. 3개의 시험 렌즈 각각을 스폰지가 끝에 달린 스왑을 사용하여 패 키징 용액에서 꺼내고 패키징 용액을 적신 블롯팅 와이프 위에 놓았다. 렌즈 양 면을 와이프와 접촉시켰다. 족집게를 사용하여 시험 렌즈를 계량 팬에 놓고 중량 측정하였다. 2개 이상의 샘플 셋트를 준비하고 위와 같이 계량하였다. 팬의 중량을 3회 측정하고 평균값을 습윤 중량으로 한다.

건조 중량은 샘플 팬을 60℃에서 30분 동안 예열한 진공 오븐에 넣어서 측정하였다. 진공은 0.4in 이상의 Hg가 달성될 때까지 적용하였다. 진공 밸브 및 펌프를 끄고 렌즈를 4시간 동안 건조시켰다. 퍼지 밸브를 개방하고 오븐을 대기압에 이르도록 하였다. 팬을 제거하고 계량하였다. 수분을 다음과 같이 측정하였다:

습윤 중량 = 팬과 렌즈의 합한 습윤 중량 - 계량 팬의 중량

건조 중량 = 팬과 렌즈의 합한 건조 중량 - 계량 팬의 중량

샘플에 대한 수분의 평균 및 표준 편차를 계산하여 보고한다.

초기 측정 높이로 낮춘 하중 셀을 갖춘 이동형 인장 시험기의 일정 속도의 크로스헤드를 사용하여 탄성률을 측정하였다. 적합한 시험기는 인스트론 모델 1122를 포함한다. 길이 0.522in, "귀" 폭 0.276in, "목" 폭 0.213in의 개 뼈 형상의 샘플을 그립으로 가중시키고 파단될 때까지 2in/min의 일정 변형(strain) 속도로 연신하였다. 샘플의 초기 측정 길이(L₀) 및 파단시 샘플 길이(L_f)를 측정하였다. 각각의 조성물에 대한 12개의 시험편을 측정하고 평균을 보고한다. 응력/변형 곡선의 초기 선형 부분에서 신장 탄성률을 측정하였다.

아래의 실시예를 사용하여 본 발명을 추가로 설명한다. 당해 실시예에서, 달리 명백히 언급하지 않는 한, 양은 중량 기준이다. 실시예는 본 발명을 예를 들면, 실시예의 범위로 제한하려는 것이 아니다.

실시예 1

기계 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K90, 중합체 분자량 360,000, 뉴 저지주 웨인 소재의 ISP로부터 구입) 100gm(단량체 단위 0.9mol)을 2-프로판올 900㎖에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄) 17gm(0.45mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링을 관찰하였다. 반응물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 중합체를 냉 아세톤(약 -20℃)에 침전시킨 다음, 진공하에 건조시켰다. 중합체를 2-프로판올 2ℓ에 재용해시키고 용액을 7500RPM(22℃)에서 15분 동안 원심분리하여 과량의 붕산염을 제거하였다. 염을 폐기하고 중합체를 냉 헥산:디에틸 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 86,000이고 중량 평균 분자량이 332,000인 백색 고체를 수득하였다(겔 투과 크로마토그래피, 헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물 사용). FTIR 스펙트럼은 약 3400 내지 1000cm^-1의 밴드에 의해 나타나는 바와 같이, 각각 O-H 및 C-O 밴드를 나타내었다. 반응에 증가된 NaBH₄ 수준을 사용하는 경우, 증가된 밴드 강도가 관찰되었다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 30.0mg KOH/g 샘플, 하이드록실 당량(EW) = 1700g/mol].

실시예 2

기계 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K90, 중합체 분자량 360,000, 뉴 저지주 웨인 소재의 ISP로부터 구입) 100gm(단량체 단위 0.9mol)을 2-프로판올 900㎖에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄) 17gm(0.45mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링을 관찰하였다. 반응물을 실온에서 2시간 동안, 이어서 55℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 투석 막(3500 MWCO)으로 투입하고 탈이온수에 대하여 10일 동안, 그리고 메탄올에 대하여 3일 동안 투석하였다. 중합체를 냉 헥산:디에틸 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 74,000이고 중량 평균 분자량이 319,000인 백색 고체를 수득하였다(헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용한 겔 투과 크로마토그래피). FTIR 스펙트럼은 약 3400 내지 1000cm^-1의 밴드에 의해 나타나는 바와 같이, 각각 O-H 및 C-O 밴드를 나타내었다. 반응에 증가된 NaBH₄ 수준을 사용하는 경우, 증가된 밴드 강도가 관찰되었다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 31.4mg KOH/g 샘플, 하이드록실 EW = 1700g/mol].

실시예 3

기계 교반 장치를 갖춘 1ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K30, 중합체 분자량 40,000, 뉴 저지주 웨인 소재의 ISP 제품) 24.3gm(단량체 단위 0.219mol)을 2-프로 판올 250㎖에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄) 2.5gm(0.065mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링을 관찰하였다. 반응물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 증류수(100㎖)를 반응 혼합물에 가한 다음, 55℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 투석 막(3500 MWCO)으로 투입하고 탈이온수에 대하여 10일 동안, 그리고 메탄올에 대하여 3일 동안 투석하였다. 중합체를 냉 디이소프로필 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 36,000이고 중량 평균 분자량이 10,200인 백색 고체를 수득하였다(헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용한 겔 투과 크로마토그래피). FTIR 스펙트럼은 약 3400 내지 1000cm^-1의 밴드에 의해 나타나는 바와 같이, 각각 O-H 및 C-O 밴드를 나타내었다. 반응에 증가된 NaBH₄ 수준을 사용하는 경우, 증가된 밴드 강도가 관찰되었다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 19mg KOH/g 샘플].

실시예 4

기계 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K15, 중합체 분자량 10,000, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치(Aldrich) 제품) 101gm(단량체 단위 0.908mol)을 2-프로판올 1400㎖에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄) 17gm(0.45mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링을 관찰하였다. 증류수(500㎖)를 반응 혼합물에 가하고 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 투석 막(3500 MWCO)으로 투입하고 탈이온수에 대하여 10일 동안, 그리고 메탄올에 대하여 3일 동안 투석하였다. 중합체를 냉 3급 메틸 에테르에 침전시켜 수 평균 분자량이 6,000이고 중량 평균 분자량이 11,000인, 플러피(fluffy)한 백색 고체(수율 45%)를 수득하였다(헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용한 겔 투과 크로마토그래피). 저수율은 대규모 투석 정제 동안 저분자량 화학종이 손실된 것으로 인한 것이었다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 32.2mg KOH/g 샘플, 하이드록실 EW = 1700g/mol].

실시예 5

NaBH₄ 34gm(0.90mol)을 2시간에 걸쳐 가함을 제외하고는, 실시예 2의 공정에 따라 중합체를 제조하였다. 중합체를 냉 헥산:디에틸 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 85,000이고 중량 평균 분자량이 333,000인, 백색 고체를 수득하였다(헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용한 겔 투과 크로마토그래피).

실시예 6

기계 교반 장치를 갖춘 3ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 1.35mol, OH 84mol) 150gm을 무수 1,4-디옥산 2ℓ에 용해시켰다. 증류 트리에틸아민(41㎖, 0.30mol)과 하이드로퀴논 약 100mg을 중합체 용액에 가하였다. 아크릴로일 클로라이드 13.4gm(0.148mol)을 중합체 용액에 적가하고 반 응 플라스크에 알루미늄 호일을 덮었다. 알루미늄 호일 덮개는 불필요한 부반응을 최소화시키는 데 사용되었다. 반응 혼합물을 60℃에서 4시간 동안 교반하였다. 이어서, 트리에틸아민-HCl 염을 여과하여 제거하였다. 회전 증발을 통하여 반응 혼합물로부터 용매의 반을 제거하고 중합체를 디이소프로필 에테르로부터 침전시켰다. 중합체는 회백색 중합체로서 분리되었다.

실시예 7

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 교반 바를 갖춘 1ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 122mmol, OH 8mmol) 13.6gm을 무수 1,4-디옥산 700㎖에 용해시켰다. 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(0.95gm, 6.1mmol)와 하이드로퀴논 약 10mg을 중합체 용액에 가하였다. 옥토산주석 용액(50㎕, 톨루엔 중의 0.33M)을 가하고 반응 플라스크를 알루미늄 호일로 덮었다. 알루미늄 호일 덮개는 불필요한 부반응을 최소화시키는 데 사용되었다. 이어서, 반응 혼합물을 70℃에서 5시간 동안 교반하였다. 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전시켜 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 8

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 교반 바를 갖춘 1ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 122mmol, OH 8mmol) 13.6gm을 무수 1,4-디옥산(700㎖)에 용해시켰다. 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이 트(1.2gm, 6.1mmol)와 하이드로퀴논 약 10mg을 중합체 용액에 가하였다. 옥토산주석 용액(50㎕, 톨루엔 중의 0.33M)을 가하고 반응 플라스크를 알루미늄 호일로 덮었다. 알루미늄 호일 덮개는 불필요한 부반응을 최소화시키는 데 사용되었다. 이어서, 반응 혼합물을 70℃에서 5시간 동안 교반하였다. 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전시켜 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 9

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 교반 바를 갖춘 1ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 122mmol, OH 8mmol) 13.6gm을 무수 1,4-디옥산(700㎖)에 용해시켰다. 단실 클로라이드(1.6gm, 6.1mmol)를 중합체 용액에 가하였다. 트리에틸아민(1.2gm, 12.2mmol)과 4-(디메틸아미노)피리딘(120mg, 1.0mmol)을 가한 다음, 반응 혼합물을 40℃에서 16시간 동안 교반하였다. 중합체 용액을 여과하고 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 0.8mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다. ¹H NMR 스펙트럼(방향족 영역) δ (CDCl₃) = 8.65, 8.29, 8.18, 7.39, 및 7.07ppm. 단실 클로라이드의 ¹H NMR 스펙트럼(방향족 영역) δ (CDCl₃) = 8.71, 8.44, 8.36, 7.70, 7.58 및 7.27ppm.

실시예 10

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 500㎖ 2구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 18mmol, OH 1.1mmol) 2.0gm을 무수 1,4-디옥산(700㎖)에 용해시켰다. 카바졸-9-카보닐 클로라이드(2.0gm, 0.9mmol)를 중합체 용액에 가하였다. 트리에틸아민(0.2gm, 0.9mmol)과 4-(디메틸아미노)피리딘(20mg, 0.2mmol)을 가한 다음, 반응 혼합물을 60℃에서 6시간 동안 교반하였다. 중합체 용액을 여과하고 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 0.3mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 11

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 500㎖ 2구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 27mmol, OH 1.7mmol) 3.0gm을 무수 1,4-디옥산 300㎖에 용해시켰다. 카바졸-9-카보닐 클로라이드(2.0gm, 0.9mmol)와 메타크릴로일 클로라이드(0.2gm, 2mmol)를 중합체 용액에 가하였다. 트리에틸아민(0.2gm, 2mmol), 4-(디메틸아미노)피리딘(20mg, 0.2mmol) 및 하이드로퀴논 10mg을 가한 다음, 반응 혼합물을 60℃에서 6시간 동안 교반하였다. 중합체 용액을 여과하고 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 0.4mol%와 광중합성 그룹 2mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 12

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 1ℓ 2구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 90mmol, OH 5.6mmol) 10gm을 무수 N,N-디에틸아세트아미드 500㎖에 용해시켰다. 트리에틸아민(0.6㎖, 4.5mmol)과 4-(디메틸아미노)피리딘(55mg, 0.45mmol)을 중합체 용액에 가하였다. N-메틸사토산 무수물(0.8gm, 4.5mmol)을 N,N-디메틸아세트아미드 20㎖에 용해시키고 수득한 용액을 중합체 용액에 가하였다. 반응 혼합물을 65℃에서 3.5시간 동안 교반하고 중합체를 헥산/디이소프로필 에테르에 3회 침전시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 0.2mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 13

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 500㎖ 2구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 55mmol, OH 3.4mmol) 6.1gm을 무수 N,N-디메틸아세트아미드 350㎖에 용해시켰다. 9-안트라센카보닐 클로라이드(1gm, 4mmol)를 중합체 용액에 가하였다. 트리에틸아민(0.6㎖, 4.6mmol)과 4-(디메틸아미노)피리딘(50mg, 0.4mmol)을 가한 다음, 반응 혼합물을 65℃에서 4시간 동안 교반하였다. 중합체 용액을 여과하고 50/50 헥산/디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 침전 시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 3.6mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 14

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 500㎖ 2구 환저 플라스크 속에서 실시예 2로부터의 PVP-OH(단량체 단위 54mmol, OH 3.4mmol) 6.1gm을 무수 1,4-디옥산 300㎖에 용해시켰다. 1-나프틸 이소시아네이트(0.91gm, 5.4mmol)를 중합체 용액에 가하였다. 옥토산주석 용액(50㎕, 톨루엔 중의 0.33M)을 가한 다음, 반응 혼합물을 70℃에서 5시간 동안 교반하였다. 이어서, 중합체를 헥산/디이소프로필 에테르에 3회 침전시켜 ¹H NMR 분광법으로 확인되는 바와 같은, 형광 그룹 약 3mol%를 함유하는 회백색 중합체를 수득하였다.

실시예 15

20㎖ 호박색 바이얼에, 메틸디(트리메틸실록시)실릴프로필글리세롤 메타크릴레이트(SIMAA) 21중량부, 모노메타크릴로일프로필 말단화 폴리디메틸실록산(MW 800-1000)(mPDMS) 16부, N,N-디메틸아크릴아미드(DMA) 22부, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA) 6부, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA) 0.5부, 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴로일옥시에틸펜질)-2H-벤조트리아(Norblock 7966) 1.1부, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸페닐포스핀 옥사이드(CGI 819) 0.2부, 3급 아밀 알콜(TAA) 21부, PVP 폴리비닐피롤리돈(분자량 2,500) 7.8부 및 PVP-메타크릴레이트(실시예 6으로부터) 4.3부를 합하여 반응 혼합물을 제조하였다. 희석제 PVP(분자량 2,500)를 완전한 반응 혼합물 질량의 7.8%로 보충하였다. 수득한 반응 혼합물은 투명하고 균질한 용액이었다. 폴리프로필렌 콘택트 렌즈 금형을 충전시키고 밀폐시키고 55℃에서 10분에 걸쳐 총 4mW/㎠의 가시광으로 조사시켰다. 금형을 개방하고 렌즈를 이소프로판올(IPA)로 이형시킨 다음, 탈이온수로 옮겼다. 유사한 방식으로, PVP-메타크릴레이트 대신 PVP(PVP K90, 중합체의 분자량 360,000)를 사용하여 렌즈를 제조하고 이를 대조군으로서 사용하였다.

렌즈는 투명하였다.

실시예 16

기계적 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K 30, 중합체의 분자량 40,000, 플루카(Fluka)로부터 구입) 302gm(2.72mol)을 2-프로판올 2ℓ에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄, 벤퓨어(VenPure) AF 과립, 98+%, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치로부터 구입) 127gm(3.35mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링이 관찰되었다. 테트라부틸암모늄 브로마이드(10.5gm(32.6mmol))를 반응 혼합물에 가하였다. 반응물을 60℃에서 6시간 동안, 그리고 실온에서 추가로 24시간 동안 교반하였다. 중합체를 분자량 1000의 컷-오프 투석 막을 사용하여 증류수에 대하여 5일 동안, 이어서 2-프로판올에 대하여 2일 동안 투석하였다. 중합체를 헥산:이소프로필 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 12,000이고 중량 평균 분자량이 34,000인 백색 고체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 29.1mg KOH/g 샘플, 하이드록실 당량(EW) = 1900g/mol].

실시예 17

기계적 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K 30, 중합체의 분자량 40,000, 플루카로부터 구입) 181gm(1.63mol)을 2-프로판올 2.5ℓ에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(75gm(2.0mol))(NaBH₄, 벤퓨어 AF 과립, 98+%, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치로부터 구입)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링이 관찰되었다. 염기성 알루미나(85g)(Al₂O₃, 플루카로부터 구입함)를 반응 혼합물에 가하고 반응 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 추가의 NaBH₄(63gm)를 반응 혼합물에 1시간에 걸쳐 가하였다. 반응 혼합물을 50℃로 가열하고 증류수 1.5ℓ를 적가하였다. 반응 혼합물을 50℃에서 추가로 4시간 동안 교반하였다. Al₂O₃을 여과하여 제거하고 중합체 용액을 분자량 1000의 컷-오프 투석 막(SpectraPor 6, VWR로부터 구입함)을 사용하여 증류수에 대하여 5일 동안, 이어서 2-프로판올에 대하여 2일 동안 투석하였다. 중합체를 헥산:이소프로필 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 12,500이고 중량 평균 분자량이 35,000인 백색 고체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비 닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 54mg KOH/g 샘플, 하이드록실 당량(EW) = 1,040g/mol].

실시예 18

기계적 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K 30, 중합체의 분자량 40,000, 플루카로부터 구입) 143gm(1.29mol)을 트리에틸렌 글리콜 888gm에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄, 벤퓨어 AF 과립, 98+%, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치로부터 구입) 48.7gm(1.29mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링이 관찰되었다. 반응물을 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 증류수(500㎖)를 뜨거운 반응 혼합물에 가하였다. 중합체를 분자량 1000의 컷-오프 투석 막을 사용하여 증류수에 대하여 5일 동안, 이어서 2-프로판올에 대하여 2일 동안 투석하였다. 중합체를 헥산:이소프로필 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 8,000이고 중량 평균 분자량이 24,500인 백색 고체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 53.4mg KOH/g 샘플, 하이드록실 당량(EW) = 1,050g/mol].

실시예 19

기계적 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(PVP K 30, 중합체의 분자량 40,000, 플루카로부터 구입) 302gm(2.72mol)을 2-프로판올 2ℓ에 용해시켰다. 붕 수소화나트륨(NaBH₄, 벤퓨어 AF 과립, 98+%, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치로부터 구입) 127gm(3.35mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링이 관찰되었다. 테트라부틸암모늄 브로마이드(10.5gm(32.6mmol))를 반응 혼합물에 가하였다. 반응물을 60℃에서 6시간 동안, 그리고 실온에서 추가로 24시간 동안 교반하였다. 중합체를 분자량 1000의 컷-오프 투석 막을 사용하여 증류수에 대하여 5일 동안, 이어서 2-프로판올에 대하여 2일 동안 투석하였다. 중합체를 헥산:이소프로필 에테르(50:50)에 침전시켜 수 평균 분자량이 12,000이고 중량 평균 분자량이 34,500인 백색 고체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. 적정하여 하이드록실가(OH#)를 측정하였다[OH# = 29.1mg KOH/g 샘플, 하이드록실 당량(EW) = 1900g/mol].

실시예 20

자기 교반기를 갖춘 1ℓ 엘렌마이어(erlenmyer) 플라스크 속에서 수 평균 분자량이 3,000이고 중량 평균 분자량이 7,200인 PVP-OH(단량체 단위 54mmol, OH 3.1mmol) 8.6gm을 0.3M K₂CO₃(pH 11-12) 500㎖에 용해시켰다. 5-(4,6-디클로로-s-트리아진-2-일아미노)플루오레세인-하이드로클로라이드(DTAF.HCL, 위스콘신주 밀워키 소재의 플루카로부터 구입) 300mg(0.56mmol)을 PVP 용액에 가하였다. 반응 혼합물을 주위 온도에서 4시간 동안 교반한 다음, 분자량 1000의 컷-오프 투석 막으 로 투입하였다. 중합체를 물에 대하여 48시간 동안, 메틸 알콜에 대하여 48시간 동안, 이소프로필 알콜에 대하여 20시간 동안 투석하였다. 중합체를 회전 증발시켜 농축시킨 다음, 이소프로필 에테르에 침전시켜 수 평균 분자량이 4,000이고 중량 평균 분자량이 8,500인 오렌지색 중합체(수율 70%)를 수득하였다(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함).

실시예 21

자기 교반기를 갖춘 1ℓ 엘렌마이어(erlenmyer) 플라스크 속에서 실시예 16으로부터의 PVP-OH 6gm(54mmol)을 0.3M K₂CO₃(pH 11-12) 500㎖에 용해시켰다. 5-(4,6-디클로로-s-트리아진-2-일아미노)플루오레세인-하이드로클로라이드(DTAF.HCL, 위스콘신주 밀워키 소재의 플루카로부터 구입) 200mg(0.37mmol)을 PVP 용액에 가하였다. 반응 혼합물을 주위 온도에서 4시간 동안 교반한 다음, 분자량 1000의 컷-오프 투석 막으로 투입하였다. 중합체를 물에 대하여 40시간 동안, 메틸 알콜에 대하여 40시간 동안, 이소프로필 알콜에 대하여 16시간 동안 투석하였다. 중합체를 회전 증발시켜 농축시킨 다음, 헥산:이소프로필 에테르(40:60)에 침전시켜 수 평균 분자량이 12,800이고 중량 평균 분자량이 34,500인 오렌지색 중합체(수율 90%)를 수득하였다(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함).

실시예 22

실시예 21로부터의 형광 표지된 중합체를 인산염 완충 용액(pH 7.4)에 용해시키고 최대 흡광 500nm, 최대 발광 520nm, 슬릿 폭 3nm를 사용하는 시마즈 RF-5301PC 형광분광광도계를 사용하여 이의 형광 스펙트럼을 기록하였다. 형광 여기/발광 스펙트럼 및 표준 눈금보정 곡선을 도 1 및 2에 각각 나타내며, 상응하는 데이터를 아래 표 1에 나타낸다.

중합체(실시예 21) PMS 중의 PPM(pH 7.4)	형광 강도(Ex. λ_최대 = 500nm, Em. λ_최대 = 520nm, 슬릿 폭 = 3nm)
4.5	100
10.8	232
18.0	405
35.9	827

실시예 23

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 바를 갖춘 1ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 실시예 18로부터 제조한 PVP-OH(단량체 단위 141mmol, OH 15.0mmol) 15.7gm을 무수 1,4-디옥산(400㎖)에 용해시켰다. 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트(6.0gm, 30mmol)와 하이드로퀴논 약 10mg을 중합체 용액에 가하였다. 옥토산주석 용액(50㎕, 톨루엔 중의 0.33M)을 가하고 반응 플라스크를 알루미늄 호일로 덮었다. 이어서, 반응 혼합물을 70℃에서 6시간 동안 교반하였다. 디이소프로필 에테르로부터 중합체를 3회 칩전시켜 수 평균 분자량이 8,200이고 중량 평균 분자량이 24,900인 회백색 중합체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. ¹H NMR 분광법은 공유 결합된 펜던트 광 반응성 그룹의 존재를 확인하였다. 도 3a는 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트의 비닐 영역의 ¹H NMR(CDCl₃) 스펙트럼을 나타내고, 도 3b는 실시예 23으로부터의 중합체의 비닐 영역의 ¹H NMR(CDCl₃) 스펙트럼을 나타낸다. 도 3에 나타낸 현저한 피크 확장은 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트가 PVP 중합체에 공유결합되어 있음을 확인한다.

실시예 24

PVP-메타크릴레이트(실시예 7) 대신 PVP-MIA(실시예 12)를 사용함을 제외하고는, 실시예 15에 기재된 반응 혼합물과 공정을 사용하여 렌즈를 제조하였다. IPA를 추출 용매로서 사용하여 56개의 콘택트 렌즈로부터 형광 표지된 PVP 유도체의 방출률(%)을 정량하는 연구를 수행하였다. 우선, PVP-MIA의 광 안정성을 측정하는 연구를 수행하였다. PVP-MIA 용액(TAA 중) 6중량%를 주위 온도에서 10분 동안 가시광(~4mW/㎠)으로 조사하였다. 형광 표지된 중합체의 형광 거동은 가시광선으로의 노출에 영향받지 않는다. 따라서, PVP-MIA는 형광 분광법을 사용한 PVP-MIA의 정량 측정에 대하여 적합한 것으로 여겨진다. 반응성 단량체 혼합물을 광 가교결합한 후, 수득한 콘택트 렌즈를 중량 측정하였다. 56개의 총 중량은 1.270그램이었다. 렌즈 중의 PVP-MIA의 이론적 양은 54.4mg으로 측정되었다. 렌즈를 IPA/물(IPA 60용적%) 200㎖ 속에서 30분 동안 추출하여 미반응 단량체 등의 불필요한 불순물을 제거한 다음, 배수시키고, 이어서 HPLC 등급 IPA 200㎖에 침지시켰다. 형광 강도(임의 단위)의 함수로서 PVP-MIA(mg/㎖, 100% IPA)의 표준 눈금보정 플롯을 사용하여 렌즈로부터의 PVP-MIA 방출률을 측정하였다. 측정치를 최대 흡광 355nm, 최대 발광 425nm 및 슬릿 폭 3nm를 사용하는 시마즈 RF-5301PC 형광분광광도계를 사용하여 기록하였다. IPA 중에서 2시간, 3시간 및 17시간 후, 형광 표지된 PVP(PVP-MIA) 3.6, 5.0 및 10.5중량%를 각각 방출시켰다. 10.5중량%의 방출은 56개의 콘택트 렌즈의 PVP-MIA 총 54.4mg중 5.71mg에 상응한다. IPA 대신 증류수를 사용하여 유사한 연구를 수행하였다. 증류수 중에서 1개월 후에도 PVP-MIA가 0.1중량% 미만 검출되었다.

실시예 25

기계적 교반 장치를 갖춘 4ℓ 비이커 속에서 PVP(분말, 평균 Mw ca. 10,000, 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치) 100gm(단량체 단위 0.9mol)을 2-프로판올 1.4ℓ에 용해시켰다. 붕수소화나트륨(NaBH₄) 17gm(0.45mol)을 1시간에 걸쳐 PVP 용액에 가하였다. 실질적인 버블링이 관찰되었다. 반응물을 실온에서 2시간 동안, 이어서 55℃에서 4시간 동안 교반하였다. H₂O 500㎖를 가하고 반응물을 55℃에서 추가로 2시간 동안, 그리고 주위 온도에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 투석 막(1000 MWCO)으로 투입하고, 탈이온수에 대하여 5일 동안, 메탄올에 대하여 2일 동안, 이소프로판올에 대하여 1일 동안 투석하였다. 수득한 하이드록실 관능화 PVP 중합체를 회전 증발시켜 용매를 제거함으로써 분리하여, 수 평균 분자량이 6,700이고 중량 평균 분자량이 10,300인 백색 고체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. 적정하여 하이드록실가를 측정하였다(OH# = 30.0mg KOH/g 샘플, 하이드록실 EW = 1900g/mol).

질소 유입구, 고무 격막 및 자기 교반 바를 갖춘 1ℓ 3구 환저 플라스크 속에서 하이드록실 관능화 PVP 중합체 13.6gm(단량체 단위 122mmol, OH 7mmol)을 무수 1,4-디옥산 600㎖에 용해시켰다. 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(0.95mg, 6.1mmol)와 하이드로퀴논 약 10mg을 중합체 용액에 가하였다. 옥토산주석 용액(100㎕, 톨루엔 중의 0.33M)을 가한 다음, 반응 혼합물을 70℃에서 6시간 동안 교반하였다. 수득한 반응성 PVP 중합체를 디이소프로필 에테르로부터 3회 침전시켜 수 평균 분자량이 7.000이고 중량 평균 분자량이 10,000인 백색 중합체(겔 투과 크로마토그래피, 헥산플루오로이소프로판올(HFIP) 및 폴리(2-비닐피리딘) 표준물을 사용함)를 수득하였다. ¹H NMR(D₂O) 분광법으로 공유 결합된 메타크릴레이트 그룹이 3mol% 미만 존재함을 확인하였다. 펜던트 메타크릴레이트 그룹의 정량을 1.0 내지 4.0ppm의 락탐 환 양성자에 대하여 비닐 양성자 5.5 내지 7.0ppm을 통합하여 수행하였다.

실시예 26

20㎖ 호박색 바이얼 속에서 SIMAA 30중량%, mPDMS 22중량%, DMA 31중량%, HEMA 8.5중량%, EGDMA 0.75중량%, 노르블록 7966 1.5중량%, CGI 819 0.25중량% 및 실시예 25로부터의 반응성 PVP 중합체 6중량%(모든 반응성 성분들의 총 중량을 기준으로 함)을 3급 아밀 알콜 21중량% 및 저분자량 PVP(분자량 2,500) 11중량%와 합하여 반응 혼합물을 제조하였다. 반응 혼합물을 자 롤러 위에서 모든 성분들이 용해되고 반응 혼합물이 투명하고 균질한 용액이 될 때까지 롤링시켰다. 폴리프로필렌 콘택트 렌즈 후면 곡선을 충전시키고 제오노르(Zeonor) 전면 곡선으로 밀폐시켰다. 금형에 가시광 총 4mW/㎠를 55℃에서 N₂ 중에서 30분에 걸쳐 조사시켰다. 금형을 개방하고 렌즈를 즉시 90℃에서 증류수로 방출시킨 다음, 팩킹 용액으로 옮겼다. 렌즈를 오토클레이빙하고 수분, 탄성률, 연신율(%) 및 전진 동적 접촉각에 대하여 시험하였다. 결과를 아래 표 2에 나타낸다.

특성
DCA(℃)	54
%H₂O	45
탄성률(psi)	110
연신율(%)	124

추가로, 1개의 렌즈를 100% IPA에 실온에서 60분 동안 넣은 다음, 팩킹 용액 중에서 약 1시간 이상 동안 재평형화되도록 하였다. 렌즈는 이의 윤활 감촉을 보유하였다.

Claims

하나 이상의 락탐 중합체와 환원제를 용매 속에서 반응시켜 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체를 형성함을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 용매가 하나 이상의 양성자성 용매를 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 양성자성 용매가 수성 용매 및 알콜성 용매로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제2항에 있어서, 용매가 물, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, n-부탄올, 1-펜탄올, 3급 아밀 알콜, 글리세롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 용매가 반응 혼합물의 전체 성분들을 기준으로 하여, 약 50 내지 약 99중량%의 양으로 존재하는 방법.
제1항에 있어서, 용매가 반응 혼합물의 전체 성분들을 기준으로 하여, 약 70 내지 약 90중량%의 양으로 존재하는 방법.
제1항에 있어서, 환원제가 붕수소화나트륨인 방법.
제1항에 있어서, 환원제가, 락탐 중합체의 락탐 그룹 1mol을 기준으로 하여, 약 9 내지 약 50mol%의 양으로 사용되는 방법.
제1항에 있어서, 반응 단계가 약 20 내지 약 120℃의 온도에서 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 반응 단계가 약 40 내지 약 90℃의 온도에서 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 반응 단계가 약 2일 이하 동안 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 반응 단계가 약 4 내지 약 24시간 동안 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 반응 단계가 하나 이상의 촉매의 존재하에 수행되는 방법.
제13항에 있어서, 촉매가 금속염, 금속 산화물, 알킬 암모늄 할로겐화물 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제13항에 있어서, 촉매가 염화리튬, 산화알루미늄, 이산화망간, 테트라부틸 암모늄 브로마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 락탐 중합체가 하나 이상의 락탐 그룹으로부터 유도된 반복 단위를 약 10% 이상 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 락탐 중합체가 하나 이상의 락탐 그룹으로부터 유도된 반복 단위를 약 30% 이상 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 락탐 중합체가 하나 이상의 락탐 그룹으로부터 유도된 반복 단위를 약 50% 이상 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 치환되거나 치환되지 않은 4원 내지 7원 락탐 환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 치환되지 않은 4원 내지 6원 락탐 환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-2-피페리돈, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐-3-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3-메틸-2-피페리 돈, N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-4-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-5-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-2-피페리돈, N-비닐-5,5-디메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,3,5-트리메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-5-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,4,5-트리메틸-3-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-6-메틸-2-피페리돈, N-비닐-6-에틸-2-피페리돈, N-비닐-3,5-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-4,4-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-7-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-7-에틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4,6-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5,7-트리메틸-2-카프로락탐, N-비닐말레이미드, 비닐석신이미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 N-비닐-2-피롤리돈을 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 락탐 중합체가 하나 이상의 공단량체로부터 유도된 반복 단위를 추가로 포함하는 방법.
제23항에 있어서, 하나 이상의 공단량체가 메틸 메타크릴레이트, 메타크릴산, 스티렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, N,N-디메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 및 이들 의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제23항에 있어서, 하나 이상의 공단량체가 메타크릴산, 아크릴산, 아세토니트릴 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체를 하나 이상의 중합성 그룹을 포함하는 중합성 시약과 반응시켜 반응성 락탐 중합체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
제26항에 있어서, 중합성 그룹이 아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C_1-6알킬아크릴레이트, 아크릴아미드, C₁ _- ₆알킬아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C₂ _- ₁₂알케닐, C₂ _- ₁₂알케닐페닐, C₂ _- ₁₂알케닐나프틸 또는 C₂ _- ₆알케닐페닐C₁ _- ₆알킬, 비닐 에테르, 에폭사이드 그룹 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제26항에 있어서, 중합성 그룹이 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 메타크릴아미드, 아크릴아미드 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제26항에 있어서, 중합성 시약이 아크릴로일 클로라이드, 메타크릴로일 클로 라이드, 메타크릴산 무수물, 메타크릴산, 아크릴산, 3-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트, 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 및 이들의 배합물을 포함하는 시약으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체를 반응성 형광 염료와 반응시켜 형광 표지된 락탐 중합체를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제30항에 있어서, 반응성 형광 염료가 텍사스 레드(Texas Red), N-메틸이사톤산 무수물, 단실 유도체, 로다민 유도체, 플루오레세인 유도체, 안트라센 유도체, 카바졸 유도체, 쿠마린 유도체 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제31항에 있어서, 반응성 형광 염료가 단실 클로라이드, 단실 하이드라진, m-단실아미노페닐보론산, 테트라메틸로다민-5-카보닐 아지드, 플루오레세인(유리산 및 나트륨 염), 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC), 5-(4,6-디클로로트리아지닐)아미노플루오레세인(5-DTAF), 플루오레스카민, 플루오레세인-5-카보닐 아지드 디아세테이트, 9-안트로일니트릴, 9-안트라센 카보닐 클로라이드, 9-카바졸아세트산, 카바졸-9-카보닐 클로라이드, 9-카바졸프로피온산, 7-디에틸아미노쿠마린-3-카보닐 아지드, 7-메톡시쿠마린-3-카보닐 아지드 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제26항 또는 제30항에 있어서, 중합성 시약 또는 형광 염료가, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체 중의 하이드록실 관능 그룹의 수를 기준으로 하여, 약 0.001 내지 50중량%의 양으로 존재하는 방법.
제26항 또는 제30항에 있어서, 중합성 시약 또는 형광 염료가, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체의 하이드록실 관능 그룹의 수를 기준으로 하여, 0.001 내지 25중량%의 양으로 존재하는 방법.
제26항 또는 제30항에 있어서, 중합성 시약 또는 형광 염료가, 하이드록실 관능화 락탐 중합체 유도체의 하이드록실 관능 그룹의 수를 기준으로 하여, 0.001 내지 15중량%의 양으로 존재하는 방법.
제26항에 있어서, 중합성 시약이 생물학적 활성제를 포함하는 방법.
제36항에 있어서, 생물학적 활성제가 ACE 억제제, 항협심증제, 항부정맥제, 항천식제, 항콜레스테롤제, 항경련제, 항우울제, 지사 제제, 항히스타민제, 항고혈압 약제, 항감염제, 소염제, 항지질제, 항조제, 항구토제, 항발작제, 항갑상선 제제, 항종양 약제, 진해제, 항뇨산혈증제, 항바이러스제, 여드름 약제, 알칼로이드, 아미노산 제제, 동화 약제, 진통제, 마취제, 혈관신생 억제제, 제산제, 항관절염 제, 항생제, 항응고제, 진토제, 항비만 약제, 구충제, 항정신병제, 항발열제, 항연축제, 항혈전 약제, 항불안제, 식욕 자극제, 식욕 억제제, 베타 차단제, 기관지 확장제, 심장 혈관제, 대뇌 확장제, 킬레이트화제, 콜레시스토키닌 길항제, 화학요법제, 인지 활성제, 피임제, 심혈관 확장제, 기침 억제제, 충혈제거제, 방취제, 피부과 약제, 당뇨병 약제, 이뇨제, 연화제, 효소, 적혈구조혈 약제, 거담제, 임신 촉진제, 살진균제, 위장 약제, 성장 조절제, 호르몬 대체제, 고혈당 제제, 최면제, 저혈당제, 설사제, 편두통 치료제, 광물 보충제, 점액 용해제, 마약, 신경 이완제, 신경근육 약제, NSAIDS, 영양 첨가제, 말초 혈관확장제, 프로스타글란딘, 정신작용제, 레닌 억제제, 호흡 자극제, 스테로이드, 자극제, 교감신경억제제, 갑상선 제제, 신경안정제, 자궁 이완제, 질 제제, 혈관수축제, 혈관확장제, 현기증 제제, 비타민, 상처 치유제 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하이드록실 반응성 화합물을 포함하는 방법.
제37항에 있어서, 생물학적 활성제가 카복실산 유도체인 방법.
제26항에 있어서, 중합성 반응제가 카바메이트, 아실 클로라이드, 설포닐 클로라이드, 이소티오시아네이트, 시아노아크릴레이트, 옥시란, 이민, 티오카보네이트, 티올, 알데히드, 아지리딘, 아지드 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 반응성 잔기이고, 반응성 락탐 중합체가 습윤 경화성 중합체인 방법.
제39항에 있어서, 반응 단계가 하나 이상의 무수 용매 속에서 수행되는 방법.
치환되거나 치환되지 않은 락탐 반복 단위와 하이드록실 알킬 치환된 아민 반복 단위를 중합체 주쇄에 포함하는 중합체.
제41항에 있어서, 하이드록시 알킬 치환된 아민 반복 단위가 중합체 주쇄에 걸쳐서 랜덤하게 분포되어 있는 중합체.
제41항에 있어서, 하이드록시 알킬 치환된 아민 반복 단위가 락탐 그룹을 약 1 내지 약 20mol% 포함하는 중합체.
제41항에 있어서, 락탐 반복 단위가 중합체 반복 단위의 약 10% 이상을 차지하는 중합체.
제41항에 있어서, 락탐 반복 단위가 중합체 반복 단위의 약 30% 이상을 차지하는 중합체.
제41항에 있어서, 락탐 반복 단위가 중합체 반복 단위의 약 50% 이상을 차지 하는 중합체.
제41항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 치환되거나 치환되지 않은 4원 내지 7원 락탐 환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체.
제41항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 치환되지 않은 4원 내지 6원 락탐 환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체.
제41항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-2-피페리돈, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐-3-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3-메틸-2-피페리돈, N-비닐-3-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-4-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-5-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-2-피페리돈, N-비닐-5,5-디메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,3,5-트리메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-5-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,4,5-트리메틸-3-에틸-2-피롤리돈, N-비닐-6-메틸-2-피페리돈, N-비닐-6-에틸-2-피페리돈, N-비닐-3,5-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-4,4-디메틸-2-피페리돈, N-비닐-7-메틸-2-카프로락탐, N-비닐-7-에틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-4,6-디메틸-2-카프로락탐, N-비닐-3,5,7-트리메틸-2-카프로락탐, N-비닐말레이미드, 비닐석신이미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체.
제41항에 있어서, 하나 이상의 락탐 그룹이 N-비닐-2-피롤리돈을 포함하는 중합체.
제41항에 있어서, 락탐 중합체가 하나 이상의 공단량체로부터 유도된 반복 단위를 추가로 포함하는 중합체.
제51항에 있어서, 하나 이상의 공단량체가 메틸 메타크릴레이트, 메타크릴산, 스티렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, N,N-디메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체.
제51항에 있어서, 하나 이상의 공단량체가 메타크릴산, 아크릴산, 아세토니트릴 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 중합체.
하나 이상의 친수성 단량체와 하이드록실 관능화 락탐 중합체, 반응성 락탐 중합체, 형광 표지된 락탐 중합체 및 이들의 배합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 락탐 성분을 포함하는 반응 혼합물로부터 형성되는 하이드로겔.
제54항에 있어서, 반응 혼합물이 하나 이상의 실리콘 함유 성분을 추가로 포 함하는 하이드로겔.
제54항의 하이드로겔을 포함하는 생의학 장치.
제56항에 있어서, 카테터, 이식편, 스텐트, 생접착제, 실런트 및 안과 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 생의학 장치.
제56항에 있어서, 콘택트 렌즈인 생의학 장치.